热塑性聚氨酯弹性体的应用浅谈

TPUS 聚氨酯热塑性弹性体（聚氨酯TPUS）热塑性聚氨酯弹性体就其价格和性能而言，在TPE系列中占有较大的优势。

热塑性聚氨酯（TPUS）具有很宽广的韧性，其一般应用越来越广泛。

它们即使在低温条件下有较高的柔性，并具有很高的耐磨性能。

这些弹性体还有很好的粘着特性。

TPUS在通用的挤塑和注塑成型设备上很容易进行加工，它们的用途也极为广泛。

其分子结构是由许多个酯和醚组成的，使得性能产生很大的变化。

TPUS 很容易混配，并常与其它相容的高聚物如PVC共混，生成“超级共混物”。

这种性能上的多变性也带来了它们更多的商业应用，主要如汽车、电缆、导线和薄膜等。

TPUS现在的消耗量约计为6 500万磅／年，1990年年增长率为5～7％。

化学象苯乙烯共聚物一样，TPUS也是嵌段共聚物，并具有软硬交替的区域（或相）。

这些链段的比率也就确定了高聚物的性能特征（如硬度）。

然而聚氨酯又不象聚苯乙烯那样，是由加成聚合形成的单体链节的简单重复，而是缩聚反应形成的桥式结构。

许多材料都可被加到聚氨酯桥（骨架）的任一边，使得性能发生很大的变化。

TPUS的性能就可从非常软到很坚硬，或从很柔软到具有很高的刚性，或从可吸收水的亲水型到憎水型。

TPUS分为两种主要类型即酯型和醚型。

酯型TPUS 通常它是两种类型中较坚韧的一种，接触水时会发生水解和降解。

醚型TPUS 不会发生水解和生物降解，即使长时间暴露或直接埋置。

但它没有酯类TPUS那样坚硬，耐化学试剂和油的性能较差。

两种类型的材料都有点吸湿的趋向，加工前应进行于燥。

（有些学者把基于聚己内酯列作第三种类型的TPU，这种材料是一种酯类，但它比其它酯类材料有更好的耐水解性能，其它的性能介于醚型和酯型材料之间。

而聚己内酯是通过一个不同于缩聚反应的过程制备的）。

性质TPUS性能变化范围为：抗张强度28．3至62MPa，酯型较高，醚型较低；300％定伸模数为7．6至33 SMPa；伸长率为225至570％；密度为1．14至1．20，醚型较低。

热塑性聚氨酯发泡材料的研究及应用探讨一、引言热塑性聚氨酯泡沫（TPU）是一种新型材料，广泛应用于各种领域，如汽车、建筑、家居等。

与传统的聚氨酯泡沫相比，TPU具有更好的物理性能、化学稳定性和生态可持续性。

本文介绍了TPU的制备方法、特性、应用领域及未来发展方向。

二、热塑性聚氨酯泡沫的制备方法TPU是通过聚合物化学方法制备而成的，是聚氨酯的一种。

主要由两种官能团组成：脂肪族二元醇（如1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇）和脂肪族二元异氰酸酯（如MDI、TDI等）。

聚合前，脂肪族二元醇与脂肪族二元异氰酸酯通过反应制备出聚氨酯，再通过加入放气剂，将聚氨酯发泡成TPU泡沫材料。

三、热塑性聚氨酯泡沫的特性1.良好的物理性能：TPU泡沫材料具有良好的力学性能，如高弹性、高强度、耐磨损、耐低温等。

2.优异的化学稳定性：由于TPU的强大的分子链结构，它具有优异的耐腐蚀性和耐热性。

热塑性聚氨酯泡沫材料能在高温下保持较好的物理性能。

3.生态可持续性强：TPU是一种环保材料，与传统的聚氨酯泡沫相比，它减少了对环境的污染。

四、热塑性聚氨酯泡沫的应用领域1.汽车领域：TPU泡沫材料可用于汽车座椅、车顶、门板等部位，以减轻汽车质量，提高汽车燃油经济性。

2.建筑领域：TPU泡沫材料可用于墙体保温、屋顶保温、地板防水等。

3.包装领域：TPU泡沫材料可用于电子产品包装、精密仪器包装和航空器械包装等。

五、热塑性聚氨酯泡沫的未来发展目前，热塑性聚氨酯泡沫的发展已经取得了显著的进展。

未来，TPU将进一步发展与应用。

其中包括以下方面：1.TPU泡沫材料的可再生性：由于TPU泡沫材料的生态可持续性强，未来将研究TPU泡沫材料可再生性，以减少原材料的消耗。

2.TPU泡沫材料的附加功能：TPU泡沫材料将加入新的附加功能，如发光、耐放射性、耐电磁辐射等。

3.TPU泡沫材料的结构改性：将改进TPU泡沫材料的结构，以提高其力学性能、化学性能和耐温性能。

热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用分析热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT聚酯硬段(结晶相，提供强度)和聚醚软段(连续段)的嵌段线型共聚物。

TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具有突出的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性；软段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐低温性和抗老化性。

它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性。

1 国内外发展状况TPEE最早由美国DuPont(杜邦)和日本东洋纺公司研制成功。

据估计，现阶段全球TPEE总产能已超过15万t/a。

目前国外已开发出多种新型TPEE。

日本积水化学公司采用二羟基四联苯、己二酸二甲酯和乙二醇等3种单体在200～300℃的高温下熔融聚合成多元嵌段共聚物；Gagon由微生物发酵法制得含β羟基辛酸酯的聚(β羟基辛酸酯)PHO可生物降解TPEE，另外采用2-羟基丙酸和己内酯为原料，先将2-羟基丙酸转化为丙交酯，再用丙交酯与己内酯(75/25)共聚得到可降解TPEE；Air Productsandchem公司研究采用CO2与环氧乙烷共聚生产交替共聚物(PEC-PPC)。

国内外TPEE主要生产商情况如表1所示。

表1 TPEE主要生产厂商及商品名商品名公司名称杜邦GETiconaEastmanDSM意大利RADICIHytrelLomodRitefex EcdelArnitel HERAFLEX PibifiexMontedison韩国LG韩国SK日本东洋纺日本积水化学工业四川展光KEYFLEX SKYPEL PELPRENESTPE SUNPRENE-沈阳科隆化工北京市化学工业研究院在国内最早研究TPEE，已建成30 t/a的中试生产线，所开发的各类TPEE填补了国内空白。

辽阳科隆化工公司采用该院技术建成了1 000 t/a的生产线，目前产能已扩至5 000 t/a。

2002年四川晨光科新塑胶有限责任公司正式成立，率先在国内实现了TPEE的工业化生产，建成了1 000 t/a的生产线。

热塑性聚氨酯（TPU）在涂层中的应用分析TPU的特性TPU名称为热塑性弹性体橡胶,这种材料能在一定热度下变软,而在常温下可以保持不变.用在鞋上多起稳定支撑的作用.TPU(Thermoplastic polyurethanes):热塑性弹性体橡胶.一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变.能起个支撑、保护的作用. 位于鞋中底(也不一定,很多地方都会用到)TPU的主要特性有：硬度范围广：通过改变TPU各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。

机械强度高：TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。

耐寒性突出：TPU的玻璃态转变温度比较低，在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。

加工性能好：TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工，如注塑、挤出、压延等等。

同时，TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。

耐油、耐水、耐霉菌。

再生利用性好。

与其它热塑性弹性体相类似，TPU的分子结构决定了其性质。

由于TPU 分子中含有软链和硬链，使得TPU既具有柔性、又具有刚性。

在加工过程中，其硬链软化，使得TPU可以被塑造成任何形状;而在冷却过程中，又能恢复其原有的刚性。

TPU的大部分硬链是由异氰酸酯类化合物组成的;而软链则是由各类羟基化合物组成的，范围比较广。

因此，TPU的主要区别就在于软链的不同:是聚酯类，还是聚醚类?其中:聚醚类TPU具有很好的耐水解性和耐微生物侵蚀性，根据我们的实验，在70℃的热水中浸泡4周后，其弹性基本上没有变化，断裂强度也下降得很小；而聚酯类则具有极好的抗撕裂性和耐化学试剂(如耐各种酸碱、汽油等)的性能。

7.5.2TPU（热可塑性聚氨酯）塑料的卓越功能和应用范围TPU （热可塑性聚氨酯）因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。

目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。

热塑性聚氨酯材料的制备及应用热塑性聚氨酯（TPU）材料是一种高密度、高强度的聚合物，有着优异的耐磨性、柔软性、耐化学腐蚀性和耐高温性能。

因此，热塑性聚氨酯材料在众多领域得到了广泛应用，如汽车、建筑、电子、医疗等行业。

本文将从热塑性聚氨酯材料的制备和应用两个方面进行探讨。

一、热塑性聚氨酯材料的制备热塑性聚氨酯材料的制备主要分为以下几个步骤：1.原材料准备热塑性聚氨酯材料的主要原料是聚醚或聚酯等多元醇与二异氰酸脂的反应产物。

其中，多元醇可以是聚醚三元醇、聚酯三元醇等，二异氰酸脂可以是二异氰酸酯、二异氰酸酰胺等。

2.反应制备首先将多元醇与二异氰酸脂按照一定的比例混合均匀，然后在一定的温度下进行反应，使其形成热塑性聚氨酯材料。

在反应的过程中，需要加入一些催化剂、稳定剂和其他添加剂，以提高其性能和稳定性。

3.加工成型制备好的热塑性聚氨酯材料可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行加工成型。

这些加工方式可以根据不同的形状和要求进行调整，从而得到最优质的成品。

二、热塑性聚氨酯材料的应用1.汽车领域热塑性聚氨酯材料在汽车领域有着广泛的应用，特别是在汽车内饰和座椅的生产中。

热塑性聚氨酯材料可以制成柔软、舒适的座椅垫、扶手和门板等部件，同时具有耐磨性和高强度。

2.建筑领域热塑性聚氨酯材料在建筑领域中的应用越来越广泛。

它可以制成符合建筑物温度、压力和防火等要求的绝缘材料、防水材料和隔声材料。

这些材料可以有效减少建筑物的能量消耗和噪音污染。

3.医疗领域热塑性聚氨酯材料在医疗领域中也有着广泛应用。

它可以制成各种医疗用品，如外科手术器械、人工心脏瓣膜、人造组织和器官等。

这些医疗用品具有柔软性、易清洁和低过敏性的特点，对患者的健康安全也具有重要意义。

4.电子领域热塑性聚氨酯材料在电子领域中也有广泛应用。

它可以制成高耐磨的电子零部件、防静电材料和柔性线路板等。

这些材料可以有效保护电子设备的安全，提高电子设备的可靠性和稳定性。

总之，热塑性聚氨酯材料在众多领域中都有着广泛应用。

专家专栏 Specialist Column80环球聚氨酯网聚氨酯弹性体的应用优势简析专家/朱则刚聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。

随着社会的发展和技术的进步，新材料的应用越来越广泛，聚氨酯弹性体自从上世纪80年代初开始从军用转为军民两用，并以民用为主后，产品的品种牌号不断增加，生产规模日益扩大，在国民经济各部门及人们的衣食住行各方面所发挥的作用日趋重要。

一. 聚氨酯弹性体的组织结构与应用范围聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，英文缩写为PU ，又可称聚氨酯橡胶。

聚氨酯弹性体是指在大分子主链上含有重复的氨基甲酸酯链段一类重要的弹性体聚合物,聚氨酯大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段(亦称软链段或软段)和玻璃化温度高于室温的刚性链段(亦称硬链段或硬段)嵌段而成,是典型的多嵌段共聚物,是一种新兴的生态环保型有机高分子材料，介于橡胶与塑料之间的高聚物，具有塑料和橡胶二者的特性，被誉为“第五大塑料”。

聚氨酯兼具橡胶和塑料的一些优质属性，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐高温冷冻、耐老化性和粘合性。

由异氰酸酯与羟基化合物聚合而成。

根据配方的不同又可生产出适应不同温度下的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。

热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。

在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。

聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类,白色无规则球状或柱状颗粒,相对密度1.10～1.25,聚醚型相对密度比聚酯型小。

聚醚型玻璃化温度为100.6～106.1℃，聚酯型玻璃化温度108.9～122.8℃。

聚醚型和聚酯型的 脆性温度低于-62℃，硬醚型耐低温性忧于聚酯。