聚醚型TPU材料

聚氨酯弹性体是聚氨酯合成材料中的一个品种（其它品种是指聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯涂料和聚氨酯纤维），而热塑性聚氨酯弹性体又是聚氨酯弹性体的三大类型中的一种，人们习惯称它为TPU（另外两大类聚氨酯弹性体分别是浇注型聚氨酯弹性体简称CPU和混炼型聚氨酯弹性体简称ＭPU）。TPU是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯弹性体，与CPU和MPU相比较，TPU在化学结构上没有或很少有化学交联，其分子链基本上是线性的，然而却存在一定量的物理交联，这就是下面要介绍的在结构上很有特点的热塑性聚氨酯弹性体。合成出来的TPU粒子需要进行各种各样的加工才能形成成熟的制品，主要采用熔融法和溶液法进行TPU的加工。聚醚型TPU材料

TPU是高速发展的行业，与之相关的新技术、新产品及新用途不断涌现，TPU的用途几乎延伸到各个行业，目前已被广泛应用于鞋材、服装、管材、薄膜和片材、线缆、汽车、建筑、医药卫生、**及运动休闲等许多领域。TPU被公认为一种绿色环保、性能优异的新型高分子材料。目前TPU主要以低端消费为主，其**消费领域基本被一些跨国公司主导，包括德国拜耳、巴斯夫，美国路博润、亨斯迈等都在增加新产品的研发力度，具有高附加值的TPU产品不断被开发并投入市场，TPU材料已成为发展**快的热塑性材料之一。上海TPU ZHF 90AT2TPU在电线电缆中的应用主要是用做线缆护套。

TPU的分子链结构（二级结构）：大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链，因为分子链较长，表现为柔性，就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇（扩链剂）和异氰酸酯连接成短链结构，因为链短，表现为刚性，就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能，从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。在对于不同的大分子多元醇，扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配时可制取品种繁多各种性能的TPU产品。

说到TPU就会想到TPU的原料——异氰酸酯，异氰酸酯指数由于TPU的合成机理是在官能团之间进行的逐步加聚反应，所以异氰酸酯指数r0（二异氰酸酯与低聚物二醇的摩尔比）直接影响分子量的大小。r0≤1时，TPU分子量随着r0的增大而增大，当r0=1时，分子量达到比较大，再继续增加r0值，分子量又开始下降。r0在0.95~1之间时，TPU模量、拉伸强度、撕裂强度等随着r0的增加而增加。分子量及分子量分布TPU分子量对其力学性能有明显影响，随着TPU分子量的增加，拉伸强度、模量及耐磨性等都增加，当分子量达到一定程度时这些性能趋于平稳。TPU撕裂强度和耐曲挠性能随着分子量的增大而降低，一方面TPU物理交联使其自由体积减小；另一方面，TPU分子链的高度缠结和物理交联的增加降低了他们的内部流动性，受到外力作用时，分子链重排不易实现而无法有效减轻施加的应力。低分子量组分的比例大时，对弹性体的耐热性能和力学性能极为有害，而过高分子量组分的比例太大时会对加工成型带来不便。因此对于不同用途的TPU应根据其具体加工要求来调节合适的分子量及分子量分布。TPU这种材料十分耐油，耐磨，耐高温，耐低温，弹性好，又无毒物无异味，在工业生产制造上用途非常大。

穿刺性是TPU材料**为基本的物性，TPU的强韧性本身就很难被穿刺，但如果选择物性不太优越的TPU原料，同样会面临被穿刺后的破裂或撕裂等现象，这在制衣行业来讲叫断针现象，被穿刺跟TPU弹力带在加工过程中的温度也有直接关系，如果温度过低，表面塑化不化，就会产生与针眼后的断裂现象，所以在加工过程中，尽量让TPU完全塑化，呈透明状为比较好。(不起皱，不过透，不粘不打结直爽，自然)这是一款质量TPU弹力带**基本的外观要求，当然这与TPU原料的加工性能和TPU的物理性能有直接关系，包括生产工艺等，**为关键还是TPU的加工性，没有好的挤出性能的TPU，再好的物理特性和工艺都将没有办法做出好的TPU弹力带所以在生产TPU弹力带时一定要选用挤出性能较好的TPU材料，在拉伸测试中，TPU材质，很明显张开有韧性丝，有很好的韧性，可以还原。聚醚型TPU材料

TPU起初由德国拜耳公司于1958年研制成功。随后，TPU生产技术从日本传入中国台湾。聚醚型TPU材料

由于热塑性聚氨酯具有优异的耐磨性、较高的拉伸强度和伸长率，同时兼具低温柔韧性，以及硬度范围广、承载能力大等性能，应用范围十分***，如汽车车体外部配件、电缆护套、工业胶管、齿轮、密封件、胶带、滑雪鞋和各种胶轮等。但是，由于TPU生产成本高、加工性能不如聚烯烃等，从而限制了它的进一步推广应用。因此，人们正在通过各种努力，在TPU中掺加与之相容的廉价聚合物，制成聚合物“合金”，从而达到降低成本、改善某些特殊性能的目的。热塑性聚氨酯硬度范围从邵氏A80至邵氏D74、弹性模量在10~1000MPa范围，一般的TPU树脂还不能满足工程制件。人们发现，用玻璃纤维增强材料，可以明显提高TPU材料的力学性能。TPU用玻璃纤维增强后，力学性能如弯曲模量、拉伸强度大幅度提高，弹性模量高达5000MPa，耐热性能明显改善，热膨胀系数为(1.5~3.5)×10-6/K，与金属相近。增强TPU在冲击性能方面有巨大优势，弹性模量低于2500MPa的增强TPU受冲击时不发生断裂，是汽车车身大型制件所需的重要材料。聚醚型TPU材料