1958年美國Goodrich化學公司(路博潤)首次登記了TPU商品牌号Estane,之後40年來全世界有20餘個商品牌号問世,每一個牌号有幾個系列産品。目前有生産TPU原料廠家主要有巴斯夫、科思創、路博潤、亨斯邁、萬華化學、上海恒安、瑞華、旭川化學等等。
聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)又稱聚氨酯橡膠,屬于一類在分子鍊中含有較多氨基甲酸酯基團(—NHCOO—)的彈性聚合物材料。它是由低聚制二異氰酸酯與帶有端羟基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇鍊增長劑相互應而制得。
聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物,一般由多元醇的柔性長鍊構成軟段,以二異氰酸酯及擴鍊劑構成硬段。
硬段互相交替排列有序,形成重複結構結晶單元,賦予彈性體以高強度、剛性和高熔點等性能;軟段則無序卷曲排列,形成無定型區,給予彈性體以柔性、彈性、吸濕性和耐低溫性能。
聚氨酯彈性體分子鍊中含大量有氨酯基團和醚、酯及脲基團,以強有力的氫鍵結合而成。由衆多的醚和酯生成的配方可以得到性能很不相同的聚氨酯彈性體品種。這些結構特點使聚氨酯彈性體具有優異的耐磨性、韌性和高彈性,也很容易與其他聚合物具有相容性。
TPU的類别
*1.按軟段結構可分為聚酯型、聚醚型和丁二烯型,分别含有酯基、醚基或丁烯基。
*2.按硬段結構分為氨酯型和氨酯脲型,它們分别由二醇擴鍊劑或二胺擴鍊劑獲得。普遍常見的劃分是分為聚酯型和聚醚型。
*3.按有無交聯可分為純熱塑性和半熱塑性。前者是純線性結構,無交聯鍵;後者是含有少量脲基甲酸酯等交聯鍵。
*4.按成品用途可分為異型件(各種機械零件)、管材(護套、棒型材)和薄膜(薄片、薄闆)以及膠粘劑、塗料和纖維等。
TPU的合成
TPU從分子結構上來說,屬于聚氨酯。那麼,它是怎麼聚合而成的呢?
按合成工藝的不同,主要分為本體聚合和溶液聚合。
生成氨酯基的反應
本體聚合中,又可按有無預反應分為預聚法和一步法:
預聚法是将二異氰酸酯與大分子二醇先行反應一定時間,再加入擴鍊生産TPU;
一步法是将大分子二醇、二異酸酯和擴鍊劑同時混合反應成TPU。
溶液聚合是将二異氰酸酯先溶于溶劑中,再加入大分子二醇令其反應一定時間,最後加入擴鍊劑生成TPU。
TPU軟段種類、分子量、硬段或軟段含量以及TPU聚集态會影響TPU的密度,密度大約在1.10~1.25之間,與其他橡膠和塑料無顯著差異。在同等硬度時聚醚型TPU密度比聚酯型TPU低。
TPU的加工
TPU粒子需要進行各種各樣的加工才能形成最終的制品,主要采用熔融法和溶液法進行TPU的加工。
TPU包膠在電動工具外殼應用
熔融加工是用塑料工業常用的工藝:如混煉、壓延、擠出、吹塑和模塑;
溶液加工是粒料溶于溶劑或直接在溶劑中聚合而制成溶液再進行塗覆、紡絲等。
TPU制成最終産品,一般不需要進行硫化交聯反應,可以縮短生産周期,廢棄物料能夠回收重新加以利用。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!