运动鞋是TPU(热塑性聚氨酯弹性体)下游应用一大市场,被***用于鞋大底、鞋中底、气垫、鞋饰、鞋面纱线、防水透湿薄膜、热熔胶膜、3D打印等等,并由此出现100%TPU运动鞋的概念,路博润、科思创、亨斯迈、万华化学等企业都已经推出了相应的TPU材料解决方案,具有可回收利用、环保可持续的特点。透气飞织鞋面和防水皮革面是常见的运动鞋鞋面。其中飞织是指整个鞋面一体编织成形,可以采用TPU纱线来编织,质地柔软且极为耐用,而且耐磨性能高,易进行热压3D塑型,固型等。TPU线缆在汽车中可应用于防抱死系统(ABS)线缆、里程表线缆、汽车用通讯线缆。浙江Lubrizol TPU TS92AP7
TPU具有**度、高韧性、优良的耐磨性等性能,使其成为非常适合电线电缆的护套材料。但在充电桩等应用领域则需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2种,一是反应型阻燃改性,即通过化学键合,在合成TPU时引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或异氰酸酯;二是添加型阻燃剂改性,即以TPU为基材,添加阻燃剂进行熔融混合。反应型改性会改变TPU的结构,但添加型阻燃剂用量较大时,TPU强度下降,加工性能变差,添加少量又达不到需要的阻燃等级,前拜耳材料科技公司(现科思创公司)曾在**中介绍了一种基于氧化膦的有机含磷多元醇(IHPO)。以IHPO、PTMEG-1000、4,4'-MDI和BDO合成的聚醚型TPU具有良好的阻燃性能和较好的力学性能,且挤出过程平稳,制品表面光滑。添加无卤阻燃剂是目前制备无卤阻燃TPU**常用的技术路线,一般以磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂复配或者以金属氢氧化物为阻燃剂。联景TPU290AE-FRM/VTPU具有宽范围的性能,既具有高的拉伸强度和伸长率,又具有优异的抗撕裂和抗剪切性能。
TPU弹性体的力学性能主要包括:硬度,拉伸强度,压缩性能,撕裂强度,回弹性和耐磨性能,耐屈扰性等,而TPU弹性塑料的力学性能,除这些性能外,还有较高剪切强度和冲击功等。硬度是材料抵抗变形,刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(ShoreA)和邵尔D(shoreD)硬度计测定,邵尔A用于比较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定,硬段含量越高,TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也会发生改变,拉伸模量和撕裂强度增加,刚性和压缩应力(负荷能力)增加,伸长率降低,密度和动态生热增加,耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃),硬度无明显变化;在突变温度下,TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性,这是由于软段结晶作用的结果。
TPU有很多优点,例如:硬度范围广、机械强度高、耐寒性突出、加工性能好、耐油耐水耐霉菌等。但是它也存在着一些缺点,首先TPU的内生热大,耐高温性能一般。正常使用温度范围是-40~120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用,则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。其次,TPU不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下,醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解,氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。TPU塑胶原料耐磨性能优异,较天然橡胶耐磨五倍以上,是耐磨制品较优的材料之一。
TPU的透湿性能高于PVC,虽然透湿性并不是当时TPU进入纺织品的主要原因,但这种特性却正是纺织品所希望的。如今,纺织品的透湿能力已变得非常重要,而TPU依然是解决这个问题的不错手段。TPU用作布料的涂层已有近30年时间了。它的早应用,是取代人们一直认为是“外观和手感均不错”的PVC。PVC缺少柔顺性、增塑剂迁移、不耐磨、低温性能不好,而且透明性差,这些正好为TPU取代PVC创造了机会,虽然成本高了些,但是上述问题TPU都能解决。此外,TPU提供了出色的柔软手感、具有高的表面光泽,可加工成皮革那样的外观和感觉(鞋类制品)。TPU在电信及通讯线缆中可应用于光纤线缆及数据线等。TPUZHF75AT8 聚醚型 无卤阻燃 75A 哑光雾面
从耐磨性来看,TPU优于TPV,TPV优于TPE,目前也有高耐磨的TPE,不过和TPU还是有点差距。浙江Lubrizol TPU TS92AP7
TPU的主要特性有:硬度范围广:通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。加工性能好:TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注塑、挤出、压延等等。同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金,耐油、耐水、耐霉菌,再生利用性好。浙江Lubrizol TPU TS92AP7