TPU(热塑性聚氨酯弹性体)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。其中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(Shore A)和邵尔D(shore D)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材质的隐形车衣性能要远超PVC和TPH材质的,从长远角度看,TPU材质的隐形车衣更好。上海无卤阻燃TPU材料
PU的开发和商业化可以追溯到上世纪50年代。1950年,BFGoodrich公司的Schollenberger等人开始研制TPU,经多次改良,Goodrich公司(现为Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc为**的商品化TPU产品。上世纪90年代,随着外资TPU生产企业在中国投资建厂,我国TPU工业开始起步并逐步发展。进入21世纪,在市场需求增长(主要是PVC和橡胶的替代)、自主TPU生产工艺提升、国产上游原材料供应逐步稳定以及下游加工工艺改善等多重因素的积极推动下,中国TPU的产销年复合增长率达到10%以上。随着用量增长,TPU已成为材料行业重要组成部分,其主要应用于鞋材、3C护套、管材以及薄膜等领域。江苏食品接触级TPU材料TPU材质比较突出的优点就是柔韧性好,可以随意“蹂躏”。
TPU在鞋材的应用中,鞋中底是TPU运动鞋应用**热门也是**成熟的一个部件,常见的工艺是通过超临界釜式发泡工艺将TPU做成发泡颗粒,结合水蒸气或微波成型就得到 ETPU 鞋中底。相比传统的EVA中底,E-TPU鞋材具有优异的回弹性、极低的压缩长久形变、良好的穿着感。除此之外,TPU在鞋大底的应用也比较***,TPU通过注塑成型可以得到鞋大底,利用的TPU具有耐磨、强度高等特点,除此之外,止滑效果如何也是评判TPU鞋大底性能的重要指标之一。
说到TPU就会想到TPU的原料——异氰酸酯,异氰酸酯指数由于TPU的合成机理是在官能团之间进行的逐步加聚反应, 所以异氰酸酯指数r0(二异氰酸酯与低聚物二醇的摩尔比) 直接影响分子量的大小。r0≤1时,TPU分子量随着r0的增大而增大,当r0=1时,分子量达到比较大, 再继续增加r0值,分子量又开始下降。r0在0.95~1之间时,TPU模量、拉伸强度、撕裂强度等随着r0的增加而增加。分子量及分子量分布TPU分子量对其力学性能有明显影响, 随着TPU分子量的增加, 拉伸强度、模量及耐磨性等都增加, 当分子量达到一定程度时这些性能趋于平稳。TPU撕裂强度和耐曲挠性能随着分子量的增大而降低,一方面TPU物理交联使其自由体积减小; 另一方面,TPU分子链的高度缠结和物理交联的增加降低了他们的内部流动性, 受到外力作用时, 分子链重排不易实现而无法有效减轻施加的应力。低分子量组分的比例大时,对弹性体的耐热性能和力学性能极为有害, 而过高分子量组分的比例太大时会对加工成型带来不便。因此对于不同用途的TPU应根据其具体加工要求来调节合适的分子量及分子量分布。TPU具有良好的抗冲击性能。
TPU(Thermoplastic Urethane)中文名称为热塑性聚氨酯弹性体,是TPE其中的一类,TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。从比重来看,TPU的比重比TPE大,基本在1.0~1.4之间,而TPE一般在0.89~1.3之间;TPU相比TPE耐油性较好,但是手感摩擦性强,爽滑性不佳,TPE手感好,触摸柔和爽滑。从回弹性和耐磨性来看,TPU的回弹性及耐磨性要优于TPE;从硬度范围来看,TPE的硬度在0~100A之间,TPU的硬度一般在35~90A,50~80D之间,其中最常见的硬度是80~95A。电缆原料中TPU相比于三元乙丙橡胶和PVC具有更好的机械性能及广泛的应用场景。山东聚酯型TPU材料
TPU具有优异的耐磨性、抗弯曲疲劳性和高弹性。上海无卤阻燃TPU材料
TPU的主要特性有:1、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。TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1~10Mpa,TPU在10~1000Mpa,而塑料如尼龙、ABS、PC、POM等在1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽,从ShoreA60~ShoreD85,并且在整个硬度范围内具有高弹性。2、机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。3、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。TPU在很宽的温度范围内如-40~120℃,具有柔性,而不需要增塑剂。4、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。5、耐油、耐水、耐霉菌。TPU对油类(矿物油,动植物油脂和润滑油)和许多溶剂有良好的抵抗能力。6、再生利用性好。7、TPU还有良好的耐天候性,极优的耐高能射线性能。上海无卤阻燃TPU材料