聚氨酯熱塑性彈性體

聚氨酯熱塑性彈性體突出的特點(diǎn)是耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強(qiáng)度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和耐環(huán)境性能，在潮濕環(huán)境中聚醚型酯水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)超過聚酯型。

聚氨酯熱塑性彈性體無毒、無味，可溶于甲乙酮(?)、環(huán)己酮、四氫呋喃、二氧六環(huán)、二甲基甲酰胺等溶劑，也能溶于甲苯、醋酸乙酯、丁酮、丙酮以適當(dāng)比例組成的混合溶劑中，呈現(xiàn)無色透明狀態(tài)，有較好的貯存穩(wěn)定性。

熱塑性聚氨酯彈性體就其價(jià)格和性能而言，在TPE系列中占有較大的優(yōu)勢(shì)。熱塑性聚氨酯(TPUS)具有很寬廣的韌性，其一般應(yīng)用越來越廣泛。它們即使在低溫條件下有較高的柔性，并具有很高的耐磨性能。這些彈性體還有很好的粘著特性。

TPUS在通用的擠塑和注塑成型設(shè)備上很容易進(jìn)行加工，它們的用途也極為廣泛。其分子結(jié)構(gòu)是由許多個(gè)酯和醚組成的，使得性能產(chǎn)生很大的變化。TPUS很容易混配，并常與其它相容的高聚物如PVC共混，生成"超級(jí)共混物"。這種性能上的多變性也帶來了它們更多的商業(yè)應(yīng)用，主要如汽車、電纜、導(dǎo)線和薄膜等。TPUS現(xiàn)在的消耗量約計(jì)為6 500萬磅/年， 1990年年增長率為 5~7%。

TPUS性能變化范圍為:抗張強(qiáng)度28.3至62MPa，酯型較高，醚型較低;300%定伸模數(shù)為7.6至33 SMPa;伸長率為 225至 570%;密度為1.14至1.20，醚型較低。普通的TPUS的使用溫度為一60至250°F，但在聚氨酯主鏈上加進(jìn)異氰豚酸酯，就可把它的最高使用溫度提高到300°F。硬度可從邵氏A70到邵氏D80，配制的TPU的硬度可大大低于邵氏A70，但它的粘度較大難于為加工進(jìn)行造粒，甚至很容易粘在一起。

TPUS具有優(yōu)良的粘著特性，可用作玻璃纖維層壓塑料的粘合劑。以溶劑型或干膜式粘合劑，用于田徑鞋和網(wǎng)球鞋，它們可在鞋面和TPU鞋底的上下之間自然粘合，不需要進(jìn)行縫合。這種粘合工序通常在加工過程中需用模內(nèi)脫模劑。

酯型和醚型的每一種類型材料又可分為芳香族類和脂肪族類兩個(gè)分類。脂肪族類耐紫外線性能較好，但價(jià)格較貴。添加穩(wěn)定劑和吸收劑也能使芳香族類的光氧化過程延遲，但達(dá)不到脂肪族類同樣的程度。這兩種類型的材料都有很好的耐油性能。

TPU可用通用的加工方法進(jìn)行加工，并可與熱塑性的橡膠、PVC混配料、ABS、尼龍、SAN等共混。它本身也很容易層壓、燙印、熱封和粘合，不需專門打底漆就可以涂漆。

TPUS的加工是否成功主要取決于材料的干燥程度，最好用粉粒脫濕料斗干燥器，但樹脂也可在料盤分散2英寸厚，在175~200°F烘箱干燥1-2小時(shí)，但樹脂在干燥溫度下暴露的時(shí)間不要超過4小時(shí)。如果樹脂在料斗中過夜，溫度應(yīng)低于125-150°F。

未涂漆的回用料可與10-25%的新料混合使用，儲(chǔ)存的回用料也必須重新干燥。對(duì)于擠塑和注塑來說通用的螺桿UD比為24:1或略高一些，壓縮比為2.5-3.1且較好。料筒溫度以340~440°F為好，模溫為60-140°F。TPUS在熔融時(shí)呈剪切敏性狀態(tài)，如果用高剪切螺桿會(huì)導(dǎo)致材料的降解，因?yàn)椴牧系恼扯群艽?，還會(huì)存在高熱和高孔壓的情況。

TPU樹脂的多功能性以及通用的韌性、柔軟性和粘著性等，使之會(huì)有更多的商業(yè)用途。通常人們期望TPU制作的部件首先要有一定的橡膠性，其次是特別在低溫下有較好的耐磨能力和耐屈撓性。例如傳動(dòng)聯(lián)軸節(jié)就必須有較高的抗張強(qiáng)度和韌性，同時(shí)要有較高的抗曲撓性和緩沖能力。

許多商業(yè)應(yīng)用是擠塑成型或注塑成型的產(chǎn)品。擠塑膜制品(吹塑和扁平模頭擠塑)占用了TPUS很大的產(chǎn)量，這些應(yīng)用包括了食品藥物管理局認(rèn)可的肉。家禽包裝材料等級(jí)及無溶劑型薄膜粘合劑等。新型的專門級(jí)別TPU有非常高的濕蒸汽傳遞速率，可用作無村薄膜或?qū)优_(tái)織物，制作手套，一次性醫(yī)用外衣，外科手術(shù)復(fù)蓋布，惡臭環(huán)境用的工作服等。芳香族醚型產(chǎn)品正被用于飲水的軟管和管道，經(jīng)美國聯(lián)邦藥典第六類準(zhǔn)許使用的有些材料可用于醫(yī)療器械和醫(yī)用導(dǎo)管，心臟植入管，充氣胃襯。其它型材的應(yīng)用有輸油管線的耐壓軟管和管道，共擠電纜護(hù)套及擋風(fēng)雨的型材。

另一種材料是以帆布或其它厚織物為基材，將TPU擠出涂布而成，被廣泛用于工業(yè)加工和食品加工使用的傳送帶，同時(shí)還可用來制作折疊式水槽和油箱。

注塑模件也占用了TPU的很大用量，突出的應(yīng)用為汽車零部件如檔泥板擴(kuò)張部分，填板、角板、護(hù)罩、儀表板、襯墊和其它產(chǎn)品如滑雪靴，工業(yè)輪胎，齒輪，女鞋跟。汽車車體部件不用底漆就可以噴漆或金屬化。但在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩下面的應(yīng)用卻受到了限制，因?yàn)樵摬糠菪枰透邷?，但改性的品?jí)可滿足要求，并正在應(yīng)用。TPUS還逐漸與其它的高聚物生成塑料合金來提高使用性能，例如與PVC的共混物，當(dāng)TPU的摻入量達(dá)到 20%時(shí)，產(chǎn)品的性能就可提高40%，可用于集裝箱包裝材料，水床床墊，鞋底等;與SAN和PC的共混物，可增加產(chǎn)品硬度超過邵氏D80，還提高了模塑固化時(shí)間和脫模時(shí)間;與ABS的共混物改善了產(chǎn)品的屈撓性和耐磨性能。

TPU;Thermoplastic polyurethane elastomer

聚氨酯熱塑性彈性體有聚酯型和聚醚型兩類，白色無規(guī)則球狀或柱狀顆粒，相對(duì)密度1.10-1.25，聚醚型相對(duì)密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化溫度為100.6-106.1℃，聚酯型玻璃化溫度108.9-122.8℃。聚醚型和聚酯型的脆性溫度低于-62℃，聚醚型耐低溫性優(yōu)于聚酯型。

聚氨酯熱塑性彈性體突出的特點(diǎn)是耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強(qiáng)度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和耐環(huán)境性能，在潮濕環(huán)境中聚醚型酯水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)超過聚酯型。

聚氨酯熱塑性彈性體[1]有聚酯型和聚醚型兩類，白色無規(guī)則球狀或柱狀顆粒，相對(duì)密度1．10-1．25，聚醚型相對(duì)密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化溫度為100．6-106．1℃，聚酯型玻璃化溫度108．9-122．8℃。聚醚型和聚酯型的脆性溫度低于-62℃，硬醚型耐低溫性憂于聚酯型。