TPU的概述

熱塑性聚氨酯(TPU)不僅具有交聯(lián)性聚氨酯的高強度、高耐磨等橡膠特性，而且具備線性高分子材料的熱塑性能，從而使其應(yīng)用得以擴展到塑料領(lǐng)域。尤其是近幾十年，TPU已經(jīng)成為發(fā)展最快的高分子材料之一。TPU薄膜是TPU材料的一種重要應(yīng)用形式，近年來隨著高科技的發(fā)展和進步也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于它的加工難度大且產(chǎn)品不穩(wěn)定等因素，所以中國內(nèi)地還沒有廠家能進行較好的批量生產(chǎn)。TPU 材料的生產(chǎn)主要分布在美國、西歐、日本，中國的臺灣地區(qū)也占有一定的比例。國際上代表性的有Bayer公司、Dow 公司、Mobay公司、Dupont公司等 國內(nèi)TPU生產(chǎn)廠商有天津市塑料集團有限責任公司、山西省化工研究所聚氨酯橡膠廠、煙臺華大化學有限公司等

TPU的一般性能

熱塑性聚氨酯( TPU) 是既有橡膠的物理性能如彈性好、耐磨、耐油、耐臭氧、耐低溫又有塑料加工性能的高分子材料,因而應(yīng)用范圍十分廣泛。但其缺點是:耐老化性差、蓄熱性較高、濕表面磨擦系數(shù)低、容易打滑、成本較高。聚烯烴具有優(yōu)良的力學性能,耐熱性、化學穩(wěn)定性,電性能及優(yōu)異的加工性,但低溫性能、注塑成品的尺寸穩(wěn)定性和涂裝性差。因此,把TPU 與聚烯烴制成合金,一方面聚烯烴的加入可顯著降低TPU 的成本和提高其熱穩(wěn)定性, 另一方面TPU 可提高聚烯烴的抗沖、粘合和涂裝性能。同時,TPU 與其它塑料共混也可制備具有優(yōu)異性能的新型彈性體合金。近年來TPU 熱塑性彈性體合金的研究進行綜述,討論了國內(nèi)熱塑彈性體生產(chǎn)現(xiàn)狀及未來研究開發(fā)的發(fā)展趨勢。

TPU的應(yīng)用

TPU薄膜是一種綠色材料，由于其優(yōu)良的性能和環(huán)保性，使之正得到越來越廣泛的應(yīng)用，所以它具有極好的市場前景。可印刷性使得TPU薄膜在鞋材上將繼續(xù)保持快速增長；汽車也是TPU薄膜和TPU應(yīng)用增長的一個巨大市場；吹氣也已經(jīng)開始在國內(nèi)的南方城市實現(xiàn)高速增長；防水透濕膜是一個巨大的市場，但是由于要和布料貼合，如果技術(shù)不過關(guān)，會把布料也損壞，所以對TPU薄膜質(zhì)量要求很高，相信隨著科技的發(fā)展，這個行業(yè)會得到更加深入地發(fā)展；在生物醫(yī)學性能方面，TPU薄膜無毒、無過敏性反應(yīng)、無局部刺激性，可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和衛(wèi)生等相關(guān)產(chǎn)品上；在建筑行業(yè)，作為房頂內(nèi)襯材料的薄膜層壓板，預測可能成為很大的一個行業(yè) 用于暖房來代替使用壽命較短的聚乙烯薄膜也具有很好的前景。

TPU的加工方法

熱塑性聚氨酯特點是可熔可溶可采用多種方法將其加工成型但主要加工方法有2 種即熔融加工和溶液加工前者包括注塑擠出和壓延后者包括刷涂噴涂和浸漬，TPU暴露在大氣中很快吸收水分致使TPU在成型加工之前必須進行干燥處理處理方法是將TPU 放在25 mm 以下的淺盤中放入烘箱干燥通常溫度應(yīng)控制在95~110 時間1~3 h 使其水質(zhì)量分數(shù)控制在0.07 以下TPU 水分含量過高會帶來制品起泡流線噴嘴流料類似泡沫的熔料黏結(jié)制品表面質(zhì)量差和物理性能差,加料段150~170，塑化段170~190，計量段180~200噴嘴溫度/ 180~200，料溫/ 180~190，模溫/ 20~50，螺桿轉(zhuǎn)速/(r.min-1) 20~50，注射壓力/MPa 20~60，背壓/MPa 80~100，周期/s 10~90

TPU的發(fā)展前景

未來TPU 熱塑性彈性體合金的研究開發(fā)方向?qū)⒅饕? (1)相容性對彈性體合金的微觀結(jié)構(gòu)和力學性能有重要影響,新型相容劑的制備及增容機理的研究是開發(fā)新型熱塑彈性體合金研究的重要方向; (2)新型TPU彈性體合金的微觀結(jié)構(gòu)和性能研究; (3)新型彈性體合金的高功能化和高性能化研究。對合金表面和界面層的結(jié)構(gòu)進行控制,研制出耐撕裂、耐磨、易粘接涂漆、綜合性能優(yōu)良的新型彈性體合金,另一方面可以添加阻燃劑、導電填料、增塑劑等,經(jīng)恰當?shù)谋砻嫣幚砑跋嗳輨┑墓灿?得到性能良好的高功能化彈性體材料; (4)新型TPU熱塑彈性體合金的制備工藝研究。通過動態(tài)硫化、反應(yīng)增容等制備新型彈性體合金的新工藝技術(shù)研究