随着塑胶行业的发展越来越快,更多的塑胶材料得到了很大的应用,尤其是各种各样的制造业当中,都离不开TPU塑胶的使用,通过高科技的不断完善,和制造结构简化流程,的实用性以及耐用性,节约了不少的生产成本。
聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶,它属于特种合成橡胶,是一类在分子主链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO.)的弹性聚合物,TPU是典型的多嵌段共聚物材料。通常以聚合物多元醇、扩链剂、异氰酸酯、交联剂及少量助剂为原料进行加聚反应而制得。
阻燃性TPU:
通常,阻燃性TPU可通过在TPU 中添加卤化物为主的阻燃剂制得。但是,这种阻燃性TPU燃烧时会产生卤索气体和二肟等,这是一个问题。本系列产品是采用磷系阻燃剂的非卤素阻燃性TPU。在。在阻燃剂与的相容性方面,虽然向来有喷出阻燃剂问题。
玻璃纤维增强型TPU:
加入玻璃纤维后的TPU具有下列两种特征:弹性模量高;线膨胀系数小。因此,该材料广泛用于汽车零部件和机械零部件类产品。该种材料可采用通用的成形机械成形或者与普通的TPU进行双色成形,也能够再生使用。注塑成形制品能获得光滑平正的表面,挤出成形的TPU制品表面会出现玻璃纤维的痕迹。因此,对于注重产品外观的用途,采用注塑成形的方法。
以具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性而著称,尤其是耐磨性最为突出。自1930年问世以来,TPU 已大量用于制造鞋类、胶管、传动带、输送带、电线电缆、胶布、异型件等,但用来制造轮胎的还不多。基于聚氨酯的优异性能,且属于环保材料,是制造高性能环保轮胎的理想材料。一些大公司如Zedron公司、固特异公司、罗利兹车轮公司以及我国广州华工百川自控科技有限公司等已对聚氨酯轮胎作了大量的开发研究工作,并已取得了可喜的成果。
水性聚氨酯通过纳米材料改性得到的性能复合材料。TPU处理方法在水性聚氨酯的纳米增强改性中,主要有插层法、原位生成法、溶胶凝胶法和直接混合法。
在聚氨酯轮胎研究过程中还发现,聚氨酯中氨基甲酸酯基含量高是导致高温性能较差的主要原因,而现在国外研制出由三聚异氰酸酯作原料制得的聚氨酯弹性体,TPU耐高温性能非常好,通常可耐170℃的高温,可达21O℃,而且Desmopan 3485A的其他物理机械性能如撕裂强度、耐磨性能等都有所提高,因此解决聚氨酯的耐高温性能的方法之一是聚氨酯中增加三聚异氰酸酯。
聚酯多元醇聚酯多元醇通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二醇)缩合(或酯交换)或由内酯与多元醇聚合而成。二元酸有苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。多元醇有乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。弹性聚氨酯材料最常用的聚酯多元醇是由己二酸与乙二醇缩合制得,可加入少量三元醇如三羟甲基丙烷替代部分二醇制得轻度支化的TPU,其相对分子质量为2000左右。聚酯多元醇具有适中的价格,所以在聚氨酯弹性体中以聚酯型聚氨酯居多。少量芳香族聚酯二醇(如由己二酸、苯二甲酸、一缩二乙二醇合成的聚酯)也可用于制备弹性体。
TPU性能包括三个方面:力学性能,物理性能和环境性能。
1. 力学性能:TPU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。
2.硬度: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。
3.硬度与定伸应力和伸长率的关系以及硬度与撕裂强度的关系。随着TPU硬度的增加,100%定伸应力和300%定伸应力迅速增加,伸长率下降。这是由于硬度的增加主要是由于硬段含量增加的结果。硬段含量高,其所形成硬段相越易形成次晶或结晶结构增加了物理交联的数量而限制材料变形。若使材料变形必须提高应力,从而提高了定伸应力,同时伸长率下降。TPU硬度与撕裂强度的关系,随硬度增加,撕裂强度迅速增加,其理由亦与模量的解释相同。
德国拜耳TPU Desmopan主要应用范围
1.薄膜和片材(TPU具较好耐磨性、抗刺穿性、抗撕裂性、弹性、粘合性)(TPU薄膜应用在冬季服装、鞋类具有防寒、保暖、防水性能好等特性外还具有特别好的透气性)
2.管材(TPU具有高伸长率,良好耐水解和抗微生物性、耐油性、优异机械性能,如作消防水管内衬,输油管气动软管等)
3.鞋底,鞋邦等鞋材料(TPU具有突出耐磨性、抗刮性、耐刺穿性、抗纵向弯曲强度和低温冲击强度,其耐撕裂性和抗裂纹传播性是所有塑料中。如作溜冰、滑雪靴、运动鞋、特种功能鞋等)
4.电线、电缆、光缆护套(TPU具良好耐磨性、耐环境、耐候性、耐腐蚀性、绝缘性、弹性和低温柔韧性等)
5.拉链片、高档塑料表带、表壳以及潜水表、礼品表等系列(TPU具有高弹、耐折、耐水性好手感舒适等)
6.机械制品和其它应用(如制造汽车部件、机械轴承、滚轮、输送带、橡塑筛网、工业胶管,垫圈,密封圈,游泳镜,冲浪板,表带,动物标牌,电器零部件,涂料,粘合剂,纤维等.)
TPU Bayer Desmopan_TPU常用牌号:
Desmopan 100聚酯系列 适用于注塑、挤出和吹塑成型的高机械强度牌号。在挤出成型中,即便成型时间很长,该系列牌号熔体也不会出现结晶现象。主要应用包括脚轮、鞋跟、气动管和波纹管等耐磨制品
DP 1060A
Desmopan 200聚酯系列
适合吹塑和涂覆成型,同时可以用于食品接触用途的牌号。可提供有关我司产品“食品接触”应用方面的详细资料。
DP 2590A
DP 2586A
DP 2784A
Desmopan 300聚酯系列
注射和挤出牌号,具有高机械强度,同时具有改良的抗水解性和良好的耐低温柔韧性,在油、脂和溶剂中的溶涨性极小。改系列牌号常被应用于各种挤出制品、以及高应力要求的结构部件。
DP 3059D
3485A
Desmopan 300聚酯系列(运动鞋底)
以下牌号是专门为运动鞋底应用开发的。它们具有紫外线保护功能同时满足运动鞋制造商的严格要求,除此之外,这些牌号在注射成型时,还以快速成型、易脱模和极佳流动性著称,令膜壁长流程制品的注射成型轻而易举。
KUnbsp;
KUnbsp;
Desmopan 300聚酯系列(运动鞋牌号 更耐磨)
这些带有S043后缀的300系列牌号是进一步开发的运动鞋系列牌号。这些牌号除了具有其他运动牌号相似的一些良好性能外,例如紫外线稳定、良好的流动性和快速成型等优点,还以其卓越的改良耐磨性著称。这些可用于高耐磨产品的运用,在染色时应注意的是这些牌号有非常浅乳白本色。
DP 8792A S
DP 8785A S
Desmopan 300聚酯系列(高透明)
以下所列的高透明度牌号具有抗水解稳定性和特殊的紫外线保护性能,它们可以用于壁厚高达6毫米的透明注射制品成型。这些牌号还可以用于软管、平挤薄膜和型材挤出成型。
DP 3690A
DP 3695AU
DP 3690AU
Desmopan 400聚酯系列
该系列牌号由于含有特殊的原料组分和添加剂而具备一系列特殊性能。与100和300系列的聚酯型牌号相比,改进了下列个别特定性能:压缩变形率、弹性、耐热性、耐水解性、抗油、脂性能、抗微生物性能。这些牌号广泛运用于汽车、机械工程以及工厂设备中的一些功能性部件。