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(qiáng)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(kuò)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(lái)隨著高科技的發(fā)展和進(jìn)步也得到了越來(lái)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(guó)內(nèi)地還沒(méi)有廠家能進(jìn)行較好的批量生產(chǎn)。TPU 材料的生產(chǎn)主要分布在美國(guó)、西歐、日本，中國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)也占有一定的比例。國(guó)際上代表性的有Bayer公司、Dow 公司、Mobay公司、Dupont公司等 國(guó)內(nèi)TPU生產(chǎn)廠商有天津市塑料集團(tuán)有限責(zé)任公司、山西省化工研究所聚氨酯橡膠廠、煙臺(tái)華大化學(xué)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(diǎn)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(xué)性能,耐熱性、化學(xué)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(shí),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(lái)TPU 熱塑性彈性體合金的研究進(jìn)行綜述,討論了國(guó)內(nèi)熱塑彈性體生產(chǎn)現(xiàn)狀及未來(lái)研究開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)。

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(lái)越廣泛的應(yīng)用，所以它具有極好的市場(chǎng)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(zhǎng)；汽車(chē)也是TPU薄膜和TPU應(yīng)用增長(zhǎng)的一個(gè)巨大市場(chǎng)；吹氣也已經(jīng)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)的南方城市實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)；防水透濕膜是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，但是由于要和布料貼合，如果技術(shù)不過(guò)關(guān)，會(huì)把布料也損壞，所以對(duì)TPU薄膜質(zhì)量要求很高，相信隨著科技的發(fā)展，這個(gè)行業(yè)會(huì)得到更加深入地發(fā)展；在生物醫(yī)學(xué)性能方面，TPU薄膜無(wú)毒、無(wú)過(guò)敏性反應(yīng)、無(wú)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(yù)測(cè)可能成為很大的一個(gè)行業(yè) 用于暖房來(lái)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(diǎn)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(jìn)行干燥處理處理方法是將TPU 放在25 mm 以下的淺盤(pán)中放入烘箱干燥通常溫度應(yīng)控制在95~110 時(shí)間1~3 h 使其水質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.07 以下TPU 水分含量過(guò)高會(huì)帶來(lái)制品起泡流線噴嘴流料類(lèi)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(jì)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(lái)TPU 熱塑性彈性體合金的研究開(kāi)發(fā)方向?qū)⒅饕? (1)相容性對(duì)彈性體合金的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能有重要影響,新型相容劑的制備及增容機(jī)理的研究是開(kāi)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(duì)合金表面和界面層的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(dǎo)電填料、增塑劑等,經(jīng)恰當(dāng)?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(guò)動(dòng)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