聚氨酯的硬段由反应后的异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成,含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等强极性基团,通常芳香族异氰酸酯形成的刚性链段构象不易改变,常温下伸展成棒关状。硬链段通常影响聚合物的软化熔融温度及高温性能。异氰酸酯的结构影响硬段的刚性,因而异氰酸酯的种类对聚氨酯材料的性能有很大影响。芳族异氰酸酯分子中刚性芳环的存在、以及生成的氨基甲酸酯键赋予聚氨酯较强的内聚力。对称二异氰酸酯使聚氨酯分子结构规整有序,促进聚合物的结晶,故4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)比不对称的二异氰酸酯(如TDI)所制聚氨酯的内聚力大,模量和撕裂强度等物理机械性能高。芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯由于硬段含刚性芳环,因而使其硬段内聚强度增大,材料强度一般比脂肪族异氰酸酯型聚氨酯的大,但抗紫外线降解性能较差,易泛黄。脂肪族聚氨酯则不会泛黄。不同的异氰酸酯结构对聚氨酯的耐久性也有不同的影响,芳香族比脂肪族异氰酸酯的聚氨酯抗热氧化性能好,因为芳环上的氢较难被氧化。按原材料种类分类,TPU 主要可分为聚酯型、聚醚型、聚己内酯型和聚碳酸酯型。江苏聚酯型TPU
氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间,与基团内聚能大小有关,硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强,氢键多存在于硬段之间。据报道,聚氨酯中的多种基团的亚胺基(NH)大部分能形成氢键,而其中大部分是NH与硬段中的羰基形成的,小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。与分子内化学键的键合力相比,氢键是一种物理吸引力,极性链段的紧密排列促使氢键形成;在较高温度时,链段接受能量而活动,氢键消失。氢键起物理交联作用,它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。氢键越多,分子间作用力越强,材料的强度越高。浙江Lubrizol TPU ZHF 85AT8 MATT01在一些情况下,TPU可以与其他材料进行混合利用,形成复合材料用于特定应用。
PU兼具塑料和橡胶的特性,被誉为“第三代合成橡胶”。在TPU中,SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位,是目前世界上产量非常大、发展最快的一种可替代PVC、软硫化橡胶的环保热塑性弹性体材料。TPU材料可取代PVC用作电线电缆的绝缘材料。目前应用在低温、耐老化及需要良好触感的领域,特别是一些高级电子消费品领域,如数据线、耳机线、电子线、电源线、信号线等。随着我国经济高速发展,高新技术不断更新,产品向高层次发展,低烟无卤电缆品种和数量将会逐渐增加,因此我们相信,低烟无卤系列电线电缆热塑性弹性体的市场占有率将会逐年增加,这是大势所趋势!TPU环保电缆将有力带动电缆行业发展,提升电缆生产企业竞争力,并在绿色实践和创新中,使电缆产业在可持续发展道路上越走越稳。
PU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。目前全球生产TPU原料厂家主要有:巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、麦金沙、高鼎等等。
用于电缆外被及绝缘层方面弹性体种类热塑性弹性体的种类很多,用于电缆外被及绝缘层方面的主要有聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(SBC)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、聚酯类热塑性弹性体(TPUE)等。其中,由于TPO和SBC类极优良的绝缘阻抗性能,所以用于电缆外被及绝缘层的较多;而TPU,TPUE一般用于电缆外被。无卤阻燃弹性体是以树脂和橡胶为基体,并添加无卤阻燃剂的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性,同时添加阻燃剂可以制止其燃烧。阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。TPU薄膜在智能穿戴设备中有所应用,如智能手环、智能手表等设备的表带和表壳。山东高性能TPU厂家
TPU具有强度高、弹性高、耐磨性好和屈挠性优异等优良机械性能。江苏聚酯型TPU
好的TPU弹力带通常经多次极限,力度反复拉伸,不变型不断裂为比较好质TPU弹力带,这种反复拉伸不变型不断裂与TPU原料的抗疲劳损失和TPU的拉伸强度有直接关系,所以在选材时,选择疲劳损失越低和拉伸强度较好的物料为比较好选材。TPU弹力带的耐水解性直接与选材有关系,选择聚醚性的TPU材料比选择聚酯型的TPU材料要好,聚醚型的TPU更具耐水解性,更优越于聚酯型材料;同时聚醚型TPU低温柔韧性更好,手感及触感会舒服,所以在选择材料时,聚醚型材料会更好,但因聚醚型TPU成本比较高,市场大部份TPU弹力带多数选用聚酯型TPU材料。江苏聚酯型TPU