1958年,SchollenbergeC.S.首先提出物理交换(实质上交联)的理论。所谓物理交换是指在线性聚氨酯分子链之间,存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”,它实际上不是化学交联,但起化学交联的作用。由于这种物理交联的作用,聚氨酯形成了多相形态结构理论,聚氨酯的氢键对其形态起了强化作用,并使其耐受更高的湿度。正是由于物理交联理论,使得市场上出现了除浇注和混炼之外的另一类聚氨酯的品种——热塑性聚氨酯。%0D%0A%0D%0A像浇注型聚氨酯(液体)和混炼型聚氨酯(固体)一样,TPU具有高模量、**度、高伸长和高弹性,优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。TPU行业近年来经历了巨大的产能和产量增长。上海聚醚型TPU粒子
根据有关可靠实验表明,聚醚型TPU的拉伸强度和伸长率远优于聚氯乙烯塑料和橡胶,此外TPU在加工过程不加或加入很少助剂,能满足食品工业要求,这也是其他材料如PVC、橡胶等难以办到的。TPU的性能强烈地受到微区形态的影响。在加热或处理TPU期间,发生相混合,而在快速冷却时,出现相分离。TPU的分离过程(脱混过程),由于其高粘度,决定于时间。而TPU的力学性能又强烈地关系到与时间有关的微区形态。因此,为了获得比较好性能,TPU应进行后硫化。后硫化条件随TPU材料变化,TPU达到比较好性能可以室温贮存一周或高温下硫化以便缩短时间周期。TPUZHF9OAM9 聚醚型 无卤阻燃 90A 哑光雾面TPU按硬段结构分类可分为:聚氨酯型、氨脂腺型。
聚氨酯的性能,归根结底受大分子链形态结构的影响。特别是聚氨酯弹性体材料,软段和硬段的相分离对聚氨酯的性能至关重要,聚氨酯的独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释。聚氨酯材料的性能在很大程序上取决于软硬段的相结构及微相分离程度。适度的相分离有利于改善聚合物的性能。从微观形态结构看,在聚氨酯中,强极性和刚性的氨基甲酸酯基等基团由于内聚能大,分子间可以形成氢键,聚集在一起形成硬段微相区,室温下这些微区呈玻璃态次晶或微晶;极性较弱的聚醚链段或聚酯等链段聚集在一起形成软段相区。软段和硬段虽然有一定的混容,但硬段相区与软段相区具有热力学不相容性质,导致产生微观相分离,并且软段微区及硬段微区表现出各自的玻璃化温度。软段相区主要影响材料的弹性及低温性能。硬段之间的链段吸引力远大于软段之间的链段吸引力,硬相不溶于软相中,而是分布其中,形成一种不连续的微相结构,常温下在软段中起物理交联点的作用,并起增强作用。故硬段对材料的力学性能,特别是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度具有重要影响。这就是聚氨酯弹性体中即使没有化学交联,常温下也能显示**度、高弹性的原因。
TPU加工工艺有熔融法和溶液法。熔融加工是用塑料工业常用的工艺:如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑(包括注射、压缩、传递和离心等),溶液加工是粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂覆、纺丝等。TPU制成**终产品,一般不需要进行硫化交联反应,可以缩短生产周期,废弃物料能够回收重新加以利用。%0D%0A%0D%0ATPU可以***使用助剂和填料,以便改善某些物理性能、加工性能,或是降低成本;并可在合成过程中加入。TPU可以制成透明、浅色和纯度很高的制品,以满足要求美观或要求无毒副作用的食品和医疗行业。%0D%0A%0D%0ATPU的不足之处在于,适合生产小件但数量可观的制品,大型制品成型困难,模具价格高;制品耐热性和压缩长久变形较差。针对线缆领域特殊应用,市场上已开发多种无卤阻燃、雾面哑光、低烟或无烟、抗静电等功能性TPU产品。
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。在诸多传统领域中,TPU凭借环保、高性能等优势取代PVC和橡胶材料是一项重要的发展趋势。安徽食品接触级TPU性能
热塑性聚氨酯(TPU)正在逐步取代PVC及合成橡胶线缆。上海聚醚型TPU粒子
分子内适度的交联可使聚氨酯材料硬度、软化温度和弹性模量增加,断裂伸长率、长久变形和在溶剂中的溶胀性降低。对于聚氨酯弹性体,适当交联,可制得机械强度优良、硬度高、富有弹性,且有优良耐磨、耐油、耐臭氧及耐热性等性能的材料。但若交联过度,可使拉伸强度、伸长率等性能下降。聚氨酯化学交联一般是由多元醇(偶尔多元胺或其它多官能度原料)原料或由高温、过量异氰酸酯而形成的交联键(脲基甲酸酯和缩二脲等)引起,交联密度取决于原料的用量。与氢键引起的物理交联相比,化学交联具有较好的热稳定性。聚氨酯泡沫塑料是交联型聚合物,其中软制裁泡沫塑料由长链聚醚(或聚酯)二醇及三醇与二异氰酸酯及扩链交联剂制成,具有较好的弹性、柔软性;硬质泡沫塑料由***能度、低分子量的聚醚多元醇与多异氰酸酯(***I)等制成,由于很高的交联度和较多刚性苯环的存在,材料较脆。有研究表明,随着脲基甲酸酯、缩二脲等基团的增加,软质聚氨酯泡沫塑料的耐疲劳性能下降。上海聚醚型TPU粒子