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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、裝飾材料等領域得到廣泛應用,無鹵阻燃TPU還可以代替軟質PVC以滿足越來越多領域的環(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(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TPU 。
簡介特性
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(tài)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。
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(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。
這里介紹的TPU性能包括三個方面:力學性能,物理性能和環(huán)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(fā)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(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,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(lián)的數(shù)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多種類的排列組合。但是在現(xiàn)實設計配方和工業(yè)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的應用的研發(fā)還是的困難。
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(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
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,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(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。
主要優(yōu)點: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、裝飾材料等領域得到廣泛應用,無鹵阻燃TPU還可以代替軟質PVC以滿足越來越多領域的環(huán)保要求。TPU品牌牌號眾多,質量參差不齊,選擇TPU時好經過詳細的評估論證,否則不能得到性價比優(yōu)的結果。
性能項目 | 試驗條件[狀態(tài)] | 測試方法 | 測試數(shù)據(jù) | 數(shù)據(jù)單位 | |
物理性能 | 硬度 | JIS K-7311 | 70±3 | Shore A | |
比重 | JIS K-7311 | 1.20±0.02 | |||
機械性能 | 伸長率 | JIS K-7311 | 400 | % | |
撕裂強度 | JIS K-7311 | 80 | kg/cm | ||
拉力強度 | JIS K-7311 | 300 | kg/cm | ||
磨耗性 | JIS K-7311 | 30 | mg | ||
70℃壓縮歪 | JIS K-6301 | 30 | % | ||
抗拉應力 | JIS K-7311 | 35 | kg/cm |
特性:具有極佳穩(wěn)定性和易脫模的擠塑品級。分類:注塑、擠出、吹塑。
用途:工程制品、汽車工程部件;消防水龍帶、軟硬復合制品;變速桿球柄、滾軸、連軸器、索環(huán)和密封件;電纜套塑、織物涂覆,傳動帶、軟管、電纜接頭、軟管接頭、礦山篩網、薄膜和擠出型材;齒輪、護目鏡框、緩沖器、運動鞋底和腳輪,吊裙肩帶、表帶等。
TPU中文名稱:熱可塑性聚氨酯。熱可塑性TPU 彈性體。 應用分類
TPU用于鞋材主要由于其優(yōu)良的彈性和耐磨性。含TPU的鞋類產品穿著舒適度方面比普通鞋類產品優(yōu)越得多,因此,在鞋類產品中較為廣泛,尤其是一些運動鞋,休閑鞋。
2. 薄膜
TPU因其優(yōu)越的性能和環(huán)保概念日益受到人們的歡迎。目前,凡是使用PVC的地方,TPU均能成為PVC的代替品。TPU薄膜不僅可與各種布料貼合,還可以用真空熱成型的方法生產輪廓清晰,尺寸穩(wěn)定的產品。隨著國內環(huán)保意識的不斷提高,TPU的應用也越來越廣泛。其中增加速度比較快的領域:鞋面里料、保暖內衣、透明內衣、透明肩帶、松緊帶及醫(yī)療用透氣膠帶。
3. 膠粘劑
TPU膠粘劑屬于聚氨酯粘膠劑的一種。在歐美聚氨酯膠粘劑的使用已經相當普遍,特別在鞋類膠粘劑的使用中,幾乎使用聚氨酯粘膠劑。我國TPU粘膠劑的使用是以TPU溶解后,經過加工處理后獲得聚氨酯粘膠劑。在TPU粘膠劑使用上,主要以廣東、福建、浙江、上海四個主要地區(qū)為主。
4. 軟管
由于TPU軟管具有柔軟,良好的抗張強度、沖擊強度 耐高低溫性,所以在中國TPU軟管被廣泛用作飛機、坦克、汽車、摩托車、機床等機械設備等的輸氣、輸油軟管。主要TPU軟管制造企業(yè)集中在廣東、浙江、江蘇、山東、河北等地。
5. 電線
TPU提供了耐撕 裂、耐磨與彎曲特征,耐高低溫性更是電纜性能的關鍵。所以在中國市場上,高等電纜如控制電纜與電力電纜用TPU,用來保護設計復雜電纜的被覆材料,用途也日益廣泛。
6. 滾輪
聚氨酯彈性體以其較高的機械強度、卓越的耐磨性、優(yōu)良的耐油、耐酸堿、突出的抗壓縮性及使得其在滾輪上有大量應用。國內滾輪主要有以下幾種:工業(yè)滾輪、家用滾輪、運動器材輪、醫(yī)療器械輪、玩具輪。
7.塑膠改性
可用于PA,ABS增塑,但成本較高。
8 .油墨
TPU油墨主要優(yōu)點表現(xiàn)于: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,耐氣候性,可以抵御包括UV照射在內的任何陽光暴曬,在各種應用領域中都表現(xiàn)極好的強韌性和持久性。芳香族和脂肪族的TPU制成的油墨都能在各種氣候和環(huán)境條件下使用,產品具有穩(wěn)定和杰出的性能。
TPU 油墨具有光潔平滑的外觀,良好的遮光性及耐醇、附著力強等特點,主要適用于TPU等塑膠的表面裝飾。如手機、筆記本電腦、鞋、轎車皮椅、沙發(fā)、高級皮具、手提袋、充氣娛樂TPU制品、雨傘、雨衣等
TPU油墨用于金屬、玻璃上,附著率差,易掉漆。
公司介紹
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