TPU 德國(guó)科思創(chuàng)（拜耳）9385


TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要分為聚酯型和聚醚型，它硬度范圍寬(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。

所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫度,斷裂伸長(zhǎng)率>50%，外力撤除后復(fù)原性比較好的高分子材料。聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類，聚氨酯彈性體的硬度范圍很寬，性能范圍很寬，所以聚氨酯彈性體是介于橡膠和塑料的一類高分子材料。

可加熱塑化，化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒有或很少交聯(lián)，其分子基本是線性的，然而卻存在一定的物理交聯(lián)。這類聚氨酯稱為TPU 

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(shí)，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(gè)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(duì)油類(礦物油，動(dòng)植物油脂和潤(rùn)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(zhǎng)率大，長(zhǎng)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(gè)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(jì)測(cè)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(huì)隨之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也會(huì)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(zhǎng)率降低，密度和動(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)率下降。這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(shí)伸長(zhǎng)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(jì)配方和工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，卻會(huì)因?yàn)樵牧?多元醇和多異氰酸酯以及擴(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。

各種TPU成型品的用途:

手機(jī)殼

汽車部件

球型聯(lián)軸節(jié);防塵蓋;踏板剎車器;門鎖撞針;襯套

板簧襯套;軸承;防震部件;內(nèi)外裝飾件;防滑鏈等

機(jī)械·工業(yè)用部件

各種齒輪;密封件(主要起耐磨和耐油作用);防震部件;取模針;襯套;軸承

蓋類;連接器;橡膠篩;印刷膠輥等

服飾輔料

女士文胸肩帶、服裝松緊帶等。

鞋類

壘球鞋、棒球鞋、高爾夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌

女士鞋后跟;滑雪靴;安全靴，高檔鞋底等

TPU環(huán)保地板

各種運(yùn)動(dòng)地板、商用地板，TPU其物性決定了TPU產(chǎn)品的耐磨性、環(huán)保型等性能高于PVC產(chǎn)品。

其他

自位輪;把手;表帶等

管材·軟管

高壓管;醫(yī)療管;油壓管;氣壓管;燃料管;涂敷管

輸送管;消防水帶等

薄膜·板材

轉(zhuǎn)動(dòng)帶(具有一定的拉伸作用);氣墊;膜片;鍵盤板;復(fù)合布等

電線·電纜

電力通信電纜;計(jì)算機(jī)配線;汽車配線;勘探電纜等

其他

各種環(huán)形管線;圓形帶;V型帶;同步帶;防滑帶等

壓 延

軟體槽、罐類;薄膜復(fù)合片材箱包面料等

吹 塑

各種車輛用箱類;各種容器類

吹 膜

超薄、寬幅薄膜(醫(yī)療、衛(wèi)生用品)

溶 液

熔接料;粘接劑;人造革、合成革、繩、鐵絲、手套等涂層

油墨連接料:具有耐磨性好、高韌性、抗回粘性能優(yōu)異等特點(diǎn)。

主要優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的附著力;低粘度;良好的耐曲撓性;優(yōu)異的耐磨性;高光澤度;耐候性能優(yōu)。

溶劑體系:酮類溶劑

應(yīng)用:各類鞋材油墨，絲印油墨，涂層色漿等。

TPU為熱塑性聚氨酯，有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬(60A-85D)、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。TPU品牌牌號(hào)眾多，質(zhì)量參差不齊，選擇TPU時(shí)最好經(jīng)過詳細(xì)的評(píng)估論證，否則不能得到性價(jià)比最優(yōu)的結(jié)果。