PU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性彈性體橡膠,這種材料能在一定熱度下變軟,而在常溫下可以保持不變。其化學名稱為熱塑性聚氨酯,是由二異酸酯和帶有端羥基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇長鏈劑相互反應而成的產(chǎn)品。TPU像澆注型聚氨酯(液體)和混煉型聚氨酯(固體)一樣,具有高模量、度、高伸長率和高彈性以及優(yōu)良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能等。其與混煉型和澆注型聚氨酯彈性體相比,化學結構上沒有或很少有化學交聯(lián),其分子基本上是線性的,分子中含有較多的強極性基團(如酯基、醚基、氨基甲酸酯基、脲基、縮二脲基及脲基甲酸酯基等),這些基團分子間存在著強的作用力和氫鍵形成物理交聯(lián)。所謂物理交聯(lián)是指在線性聚氨酯分子鏈之間,存在著遇熱或溶劑呈可逆性的“連接點”,即 對熱和溶劑具有可塑性和可溶解性,它不是化學交聯(lián),但起著化學交聯(lián)的作用。因此,稱其為熱塑性聚氨酯。物理交聯(lián)理論是1958年由Schollenberger . 首先提出的。也正是由于這種物理交聯(lián)的作用,聚氨酯形成了多相形態(tài)結構,聚氨酯的氫鍵對其形態(tài)起了強化作用,并使其耐受更高的溫度。
TPU應用之所以會受到一定的限制,這都是由于其價格較貴,但在分子設計方面有很大的靈活性,通過適當?shù)姆肿釉O計改善它與其他聚合物的相容性,可得到性能優(yōu)異、價格合理的共混材料;TPU和ABS共混時產(chǎn)生協(xié)同作用,共混物生物力學性能要好于單一組分,不同配比能滿足不同用途的需要,在TPU中添加ABS的話,這樣能使材料的模量增加、耐臭氧性能和撕裂強度以及加工性能得以改善,同時可降低成本,但材料的伸長率和密度會有所下降,用ABS作為高模量TPU的沖擊改性劑及聚醚型TPU的增韌劑,目前都已經(jīng)商業(yè)化;TPU和PP為主要原料通過熔融共混制備出共混材料,其相容性較好、力學性能較好可以增強TPU與PP之間的界面粘結力,并可提高體系的沖擊強度;TPU與PP共混物的相容性和力學行為經(jīng)動態(tài)力學分析表明,共混物的Tg和E′均介于純TPU和純PP之間,這表明TPU與PP之間存在部分相容性,同時,隨著PP含量增加,共混物的拉伸強度和彈性模量增大,當PP含量超過20%體系的拉伸斷裂方式由韌性斷裂轉變脆性斷裂,廣角X射線衍射法表明,當PP的含量超過20%時,體系在冷卻結晶過程中TPU熔體增強了PP鏈段的活動能力,且延緩PP結晶過程.
TPU特性介紹:
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ShoreA60~ShoreD80并且在整個硬度范圍內(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;TPT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(yōu)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(yōu)良的;拉伸強度高,伸長率大,長期壓縮變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點。
TPU是ThermoplasticUrethane的簡稱,中文名稱為熱塑性聚氨酯彈性體。這是建材材料中一種,其實也是一種常見的材料TPU具有很強的高張力和高拉力,是一種成熟的環(huán)保材料,并已得到國際綠色環(huán)保材料的相關認證。