20世纪70年代,日本引进德国TPU生产设备。随后,TPU生产技术从日本传入中国台湾。中国大陆从20世纪80年代开始接触TPU生产技术,但一直未实现研发与工艺上的突破。90年代以后,随着市场对TPU材料的需求增长,在欧、美、台资企业进入大陆后,大陆一些企业开始进行TPU的生产、销售。从产业生命周期来看,国内的TPU行业正处于成长期,市场前景广阔。从产业的发展前景来看,国内拥有庞大的市场规模和消费需求,同时也具备一定的制造能力和技术实力。TPU材料的应用潜力巨大,可以为社会带来更多的便利和创新,与国际品牌的合作与竞争极大的促进了国内企业的发展,这为国内TPU行业的发展提供了良好的条件。TPU具有柔软、耐磨和防滑的特性,十分适合用作充电枪手柄的护套材料。Lubrizol TPU ZHF 58202

TPU是一种安全、稳固和优异的PVC替代材料,具有许多优点。1、无有害物质释放:与PVC相比,TPU不含邻苯二甲酸酯(Phthalates)等化学有害物质。这意味着当TPU材料与医疗导管、医疗袋或其他容器中的血液或其他液体接触时,不会产生有害物质的迁移,从而降低了对人体健康的潜在风险。2、医疗级材料:TPU材料可以满足医疗行业的严格要求,并可用于制造医疗导管、输液袋、输液管等医疗器械。它具有良好的生物相容性、耐药物性和耐化学品性,可以与人体组织和药物接触,不会引起副作用或损害。3、适用于现有设备:TPU材料可以用于现有的PVC设备中。由于TPU的挤出级和注塑级材料具有与PVC相似的物理和加工性能,只需对设备进行轻微的调试即可实现材料的转换。这使得使用TPU作为PVC替代材料更加方便和经济。4、耐用性和柔韧性:TPU材料具有优异的耐磨性和耐候性,可以承受频繁的弯曲和拉伸而不容易破裂或损坏。它还具有良好的柔软性和弹性,可以适应各种需求,提供更舒适和可靠的使用体验。耐刺穿TPU聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的耐水解性比聚酯型热塑性聚氨酯弹性体好。

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(ShoreA)和邵尔D(shoreD)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的弹性模量和定伸应力:弹性模量是指材料在比例限度内,张应力与相应的应变之比,即杨氏模量。表中所示的就是TPU的弹性模量,100%定伸应力和300%定伸应力。此表格选择了两种不同配方下制成的TPU,以及不同硬段含量下的数据。可见弹性模量和定伸模量都随硬段含量的增加而增加。结果很显然,硬段增加,模量也会随之上升(材料会变“硬”)从微观角度解释的话,硬段含量增加,形成硬段相的球晶体积分数增加,分散在软段基料上的硬段分散微区逐渐连通而接近连续相,从而提高了模量。TPU行业市场竞争十分激烈,中低端供应过剩,高要求端产品待开发。进出口方面,依然保持增长趋势。

韧性是使材料断裂所需要的能量,等于应力-应变曲线下的面积。一般来说TPU的硬段含量在10%~21%之间时,TPU呈现软橡胶态,此时TPU的韧性较低,且弹性模量也较低。当硬段含量在32%~55%之间时,TPU表现为弹性体,此时的韧性较为高。当硬段含量在66%~77%之间时,TPU的模量达到较高的数值,呈现弹性塑料的性能。韧性随硬段含量增多而发生变化的原因是,硬段提供弹性模量,而软段提供伸长率,当硬段含量较低时(硬段呈孤立球体分布在连续软段相中)TPU的弹性模量低且伸长率很大,根据韧性的定义可得出韧性很低。而当硬段含量过高时(硬段呈连续相,软段分散其间),弹性模量可达到很高的数值但伸长率会变得非常低,同理可知韧性也很低。而在硬段和软段配比适当,硬段由分散相过度到连续相的状态时,硬段的高模量高熔化热加上软段的高伸长率,使TPU得到了较高的韧性值。TPU以其优异的性能在新能源汽车充电线中大放异彩。江苏Lubrizol TPU ZHF 90AT8H
从透明性方面来比较,TPU优于TPE,TPE优于TPV。Lubrizol TPU ZHF 58202
预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应,在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂,耗能高,制成的预聚体粘度大,增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少,制成的产品性能优于一步法。按反应过程的连续性可分为间歇法和连续法。间歇法常用的生产设备包括自动化浇注设备、熟化烘箱、破碎锤、挤出机等,其生产效率低,产品质量不均,不适合大规模生产,因此国内外相继进行了连续化生产工艺及设备的研究。连续法设备为反应挤出生产线,其主要设备包括原料贮罐、浇注机、平行双螺杆挤出机、水下切粒机、分离干燥设备和封装设备。双螺杆连续反应挤法是目前生产的主流工艺,生产效率高、产品品质稳定,适合大规模生产。它生产的可用于涂料、弹性体和黏合剂等方面。Lubrizol TPU ZHF 58202
TPU可按不同标准进行分类。按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型,它们分别含有酯基、醚基或丁烯基。按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。%0D%0A%0D%0A按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。前者是纯线性结构,无交联键;后者是含有少量脲基甲酸酯等交联键。%0D%0A%0D%0A按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合。在本体聚合中,又可按有无预反应分为预聚法和一步法:预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间,再加入扩链生产TPU;一步法是将大分子二醇、二异酸酯和扩链剂同时混合反应成TPU。溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中,再加入大分子二醇令其反应一定时...