TPU塑膠原料

tpu塑膠原料，即熱可塑性聚氨酯。熱可塑性TPU 彈性體，是由含NCO官能基之MDI 與含OH 官能基之POLYOL、1.4BG，經(jīng)押出混煉而制成。

中文名TPU塑膠原料中文名稱熱可塑性聚氨酯成    分含NCO官能基之MDI應(yīng)    用工業(yè)和民生必需品

目錄

1. 1 基本介紹
2. 2 特性
3. 3 應(yīng)用范圍

基本介紹TPU：中文名為熱可塑性聚氨酯。熱可塑性TPU 彈性體，TPU塑膠原料

是由含NCO官能基之MDI 與含OH 官能基之POLYOL、1.4BG，經(jīng)押出混煉而制成，由于彈性好、物性佳、各種機(jī)械強(qiáng)度均優(yōu)，因此，廣用于射出、押出、壓延及溶解成溶液型樹脂等加工方式，為塑膠加工業(yè)者經(jīng)常使用的塑膠材料，其制成產(chǎn)品涵蓋了工業(yè)應(yīng)用和民生必需品的范圍。

近年來，由于新產(chǎn)品不斷的開發(fā)，熱塑性PU彈性體的用量正持續(xù)地增加中，為塑膠加工業(yè)者開創(chuàng)低成本、高附加價值的產(chǎn)業(yè)新契機(jī)。

因其優(yōu)越的性能和環(huán)保概念日益受到人們的歡迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成為PVC之替代品。但TPU所擁有的優(yōu)點(diǎn)，PVC則望塵莫及。TPU不僅擁有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性，而且是種成熟的環(huán)保材料。

特性

耐磨性能

當(dāng)材料在使用過程中經(jīng)常受摩擦、刮磨、研挫等機(jī)械作用，會引起其表面逐步磨損，因此材料的選擇磨耗性顯得非常重要。TPU塑膠原料耐磨性能優(yōu)異，較天然橡膠耐磨五倍以上，是耐磨制品首選的材料之一。

拉伸性能

拉伸強(qiáng)度高達(dá)70MPa ,斷裂伸長率可高達(dá)1000%。

撕裂性能

彈性體在應(yīng)用時由于產(chǎn)生裂口擴(kuò)大而使之破壞稱為撕裂，撕裂強(qiáng)度就是材料抵抗撕裂作用的能力;一般而言TPU具有較高的抗撕裂能力，撕裂強(qiáng)度與一些常用的橡塑膠比較是非常優(yōu)異的。

屈折性能

很多塑膠材料在重復(fù)的周期性應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生斷裂，TPU制品在不同環(huán)境下都可以保持極佳的耐屈折特性，為高分子材料中最佳選擇之一。

耐水解性能

TPU在渾濁下耐水性能是良好的，1～2年內(nèi)不會發(fā)生明顯水解，尤其以聚醚系列更佳。聚酯系列在50℃的水中浸泡半年或70℃浸泡3周或100℃浸泡3～4天，會完全分解，這是TPU適合作為環(huán)保材料的原因之一，需經(jīng)常性與水接觸之產(chǎn)品，則建議使用聚醚系列。

抗高溫與抗氧化性能

一般的塑膠原料長期在70℃以上的環(huán)境下容易氧化,TPU抗氧化能力良好;一般而言TPU耐溫性可達(dá)120℃。

耐油與耐藥品性能

TPU為一種強(qiáng)極性的高分子材料，和非極性礦物油的親和性很小，在燃料油(如煤油、汽油)和機(jī)械油(如液壓油、機(jī)油、潤滑油等)中幾乎不受侵蝕;其中，TPU產(chǎn)品中又以聚酯系列的產(chǎn)品耐油性較佳;TPU薄膜及片材對于油脂的體積變化很小，抗張強(qiáng)度甚至比原初始值更高;需要注意的是在礦物油中若含有少量的水分時，會對薄膜物性產(chǎn)生不同程度的負(fù)面影響。

低溫性能

TPU有非常好的耐低溫性能，通常能達(dá)到-50℃，可取代一般PVC因低溫脆化而無法應(yīng)用的各個領(lǐng)域，特別適合用在寒帶相關(guān)的種類制品。

氣密性

TPU非常容易利用高周波或是熱壓來熔接，因此廣泛應(yīng)用在充氣制品上。氣體系數(shù)是指在一定溫度和壓力下，氣體透過試樣規(guī)定面積的速率，同一材料對不同氣體的透過率有時差異很大。一般來說，聚酯系列制品氣密性比聚醚系列更好。

生物醫(yī)學(xué)性能

TPU具有極佳的生物相容性、無毒、無過敏反應(yīng)性、無局部刺激性、無致熱源性，因此廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、衛(wèi)生等相關(guān)產(chǎn)品以及運(yùn)動、保護(hù)器材上。

應(yīng)用范圍

TPU已被廣泛應(yīng)用于：鞋材、成衣、充氣玩具、水上及水下之運(yùn)動器材、醫(yī)療器材、健身器材、汽車椅座材料、雨傘、皮箱、皮包等。

TPU薄膜在運(yùn)動鞋上應(yīng)用極廣泛：鞋底及鞋面上的商標(biāo)裝飾、氣囊、氣墊、油包等。而今，TPU薄膜在運(yùn)動鞋上應(yīng)用又有兩種趨勢：

一是由耐克運(yùn)動鞋所刮起的流行風(fēng)，即是將TPU薄膜先網(wǎng)版印刷上色，再以高周波成形并粘合在鞋面上做裝飾，以取得特殊的裝飾效果。

二是利用防水透濕的TPU薄膜與鞋材用布貼合使用，以達(dá)到防水透濕之效果。

TPU塑膠原料射出成型時注意：射出成型各種不良現(xiàn)象發(fā)生的原因其主要因素有以下五點(diǎn)，1塑膠原料本身的性質(zhì)差異所致者，2成型條件如溫度,壓力,射速等設(shè)定不當(dāng)所致者，3成型模具設(shè)計或制作有缺陷所致者，4成型品形狀、厚度等設(shè)計不良所致者，5射出成型機(jī)選用不當(dāng),能力不足所致者，其實(shí)射出成型不良的原因并不簡單，通常是由上述因素多項(xiàng)交錯而引起,對于不良原因的判定有賴作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù) .模穴充填過程。建議加工時可以先咨詢相關(guān)的專業(yè)人員，以減少損失成本。
TPU美國杜邦塑膠原料市場應(yīng)用：從我們自己穿的鞋子至日用品，大至電器，汽車上面，航空領(lǐng)域，衛(wèi)星等都離不開塑膠，隨著城市建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化的發(fā)展，我國就單pc來說一年的需求量達(dá)到26萬噸左右，隨著工業(yè)的跟生活的需要塑膠原料的需求量日益增加，跨國公司紛紛在我國投資建設(shè)聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)。目前，在華投資PC生產(chǎn)的跨國公司主要有德國的Bayer、日本帝人、美國GE這3家大公司。其中由德國Bayer公司和上海氯堿股份有限公司投資建設(shè)的該項(xiàng)目預(yù)計規(guī)模將擴(kuò)大到20萬t/a。

特性

TPU的主要特性有：

硬度范圍廣：通過改變TPU各反應(yīng)組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，而且隨著硬度的增加，其產(chǎn)品仍保持良好的彈性和耐磨性。

機(jī)械強(qiáng)度高：TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。

耐寒性突出：TPU的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度比較低，在零下35度仍保持良好的彈性、柔順性和其他物理性能。

加工性能好：TPU可采用常見的熱塑性材料的加工方法進(jìn)行加工，如注塑、擠出、壓延等等。同時，TPU與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補(bǔ)的聚合物合金。

耐油、耐水、耐霉菌。

再生利用性好。

TPU[1]作為彈性體是介于橡膠和塑料之間的一種材料，這從它的剛性看出來，TPU的剛性可由彈性模量來度量。橡膠的彈性模量通常在1~10Mpa，TPU在10~1000Mpa，塑料（尼龍，ABS，PC，POM）在1000~10000Mpa。TPU 的硬度范圍相當(dāng)寬，從Shore A 60~Shore D 80并且在整個硬度范圍內(nèi)具有高彈性；TPU在很寬的溫度范圍內(nèi)-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑劑； TPU對油類（礦物油，動植物油脂和潤滑油）和許多溶劑有良好的抵抗能力；TPU 還有良好的耐天候性，極優(yōu)的耐高能射線性能。眾所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈擾強(qiáng)度都是優(yōu)良的；拉伸強(qiáng)度高，伸長率大，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點(diǎn)。

這里介紹的TPU性能包括三個方面：力學(xué)性能，物理性能和環(huán)境性能。

1. 力學(xué)性能：TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括：硬度，拉伸強(qiáng)度，壓縮性能，撕裂強(qiáng)度，回彈性和耐磨性能，耐屈擾性等，而TPU 彈性塑料的力學(xué)性能，除這些性能外，還有較高剪切強(qiáng)度和沖擊功等。

（a）硬度：硬度是材料抵抗變形，刻痕和劃傷的能力的一種指標(biāo)。TPU硬度通常用邵爾A（Shore A）和邵爾D（shore D）硬度計測定，邵爾A用于比較軟的TPU，邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結(jié)構(gòu)中的硬段含量來決定，硬段含量越高，TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也會發(fā)生改變，拉伸模量和撕裂強(qiáng)度增加，剛性和壓縮應(yīng)力（負(fù)荷能力）增加，伸長率降低，密度和動態(tài)生熱增加，耐環(huán)境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關(guān)系。從室溫冷卻降溫至突變溫度（-4~-12℃），硬度無明顯變化；在突變溫度下，TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性，這是由于軟段結(jié)晶作用的結(jié)果。

（b）硬度與定伸應(yīng)力和伸長率的關(guān)系以及硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系。隨著TPU硬度的增加，100%定伸應(yīng)力和300%定伸應(yīng)力迅速增加，伸長率下降。這是由于硬度的增加主要是由于硬段含量增加的結(jié)果。硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或結(jié)晶結(jié)構(gòu)增加了物理交聯(lián)的數(shù)量而限制材料變形。若使材料變形必須提高應(yīng)力，從而提高了定伸應(yīng)力，同時伸長率下降。TPU硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系，隨硬度增加，撕裂強(qiáng)度迅速增加，其理由亦與模量的解釋相同。

TPU的配方和性能可進(jìn)行非常多種類的排列組合。但是在現(xiàn)實(shí)設(shè)計配方和工業(yè)化生產(chǎn)時，卻會因?yàn)樵牧希ǘ嘣己投喈?**酸酯以及擴(kuò)鏈劑）相互的限制，從而使真正可用于很高端的應(yīng)用的研發(fā)還是非常的困難。