tpu

TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。主要分為有聚酯型和聚醚型之分，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(wú)鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來(lái)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(méi)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T(mén)PU。

中文名

熱塑性聚氨酯彈性體橡膠

外文名

Thermoplastic polyurethanes

簡(jiǎn)稱

TPU

主要成分

有聚酯型和聚醚型

特點(diǎn)

硬度范圍寬、耐磨、耐油，透明

應(yīng)用領(lǐng)域

日用品、體育用品、玩具

特性

TPU的主要特性有：

硬度范圍廣：通過(guò)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(jiàn)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(lái)，TPU的剛性可由彈性模量來(lái)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(lái)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(wú)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牧希ǘ嘣己投喈惽杷狨ヒ约皵U(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。

用途

各種TPU成型品的用途:

汽車部件

球型聯(lián)軸節(jié)；防塵蓋；踏板剎車器；門(mén)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

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(pán)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(wú)鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來(lái)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(guò)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。[1]

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