簡介

熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic polyurethane)：

所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫度,斷裂伸長率>50%,外力撤除后復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，化學結構上沒有或很少交聯，其分子基本是線性的，然而卻存在一定的物理交聯。這類聚氨酯稱為TPU

特性

TPU的主要特性有：

硬度范圍廣：通過改變TPU各反應組分的配比，可以得到不同硬度的產品，而且隨著硬度的增加，其產品仍保持良好的彈性和耐磨性。

機械強度高：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的玻璃態轉變溫度比較低，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行加工，如注塑、擠出、壓延等等。同時，TPU與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補的聚合物合金。

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的硬度范圍相當寬，從Shore A 60~Shore D 80并且在整個硬度范圍內具有高彈性；TPU在很寬的溫度范圍內-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑劑；TPU對油類（礦物油，動植物油脂和潤滑油）和許多溶劑有良好的抵抗能力；TPU還有良好的耐天候性，極優的耐高能射線性能。眾所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈擾強度都是優良的；拉伸強度高，伸長率大，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優點。

這里介紹的TPU性能包括三個方面：力學性能，物理性能和環境性能。

1.力學性能：TPU彈性體的力學性能主要包括：硬度，拉伸強度，壓縮性能，撕裂強度，回彈性和耐磨性能，耐屈擾性等，而TPU彈性塑料的力學性能，除這些性能外，還有較高剪切強度和沖擊功等。

（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。TPU硬度通常用邵爾A（Shore A）和邵爾D（shore D）硬度計測定，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結構中的硬段含量來決定，硬段含量越高，TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也會發生改變，拉伸模量和撕裂強度增加，剛性和壓縮應力（負荷能力）增加，伸長率降低，密度和動態生熱增加，耐環境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關系。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，這是由于軟段結晶作用的結果。

（b）硬度與定伸應力和伸長率的關系以及硬度與撕裂強度的關系。隨著TPU硬度的增加，100%定伸應力和300%定伸應力迅速增加，伸長率下降。這主要是由于硬段含量增加的結果：硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或結晶結構增加了物理交聯的數量而限制材料變形。若使材料變形必須提高應力，從而提高了定伸應力，同時伸長率下降。TPU硬度與撕裂強度的關系，隨硬度增加，撕裂強度迅速增加，其理由亦與模量的解釋相同。

TPU的配方和性能可進行非常多種類的排列組合。但是在現實設計配方和工業化生產時，卻會因為原材料（多元醇和多異氰酸酯以及擴鏈劑）相互的限制，從而使真正可用于很高端的應用的研發還是非常的困難。

應用

各種TPU成型品的用途:

汽車部件

球型聯軸節；防塵蓋；踏板剎車器；門鎖撞針；襯套

板簧襯套；軸承；防震部件；內外裝飾件；防滑鏈等

機械·工業用部件

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

其他

自位輪；把手；表帶等

管材·軟管

高壓管；醫療管；油壓管；氣壓管；燃料管；涂敷管

輸送管；消防水帶等

薄膜·板材

轉動帶（具有一定的拉伸作用）；氣墊；膜片；鍵盤板；復合布等

電線·電纜

電力通信電纜；計算機配線；汽車配線；勘探電纜等

其他

各種環形管線；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（醫療、衛生用品）

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、抗回粘性能優異等特點。

主要優點：優異的附著力；低粘度；良好的耐曲撓性；優異的耐磨性；高光澤度；耐候性能優。

溶劑體系：酮類溶劑

應用：各類鞋材油墨，絲印油墨，涂層色漿等