热塑性聚氨酯技术资料

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。

TPU(热塑性聚氨酯弹性体)不仅具有卓越的高张力﹑高拉力﹑强韧和耐老化的特性，而且是成熟的环保材料，目前，TPU已广泛应用于医疗卫生及体育等方面，其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高﹑韧性好﹑耐磨﹑耐寒﹑耐油﹑耐水﹑耐老化﹑耐气候等特性，同时他具有高防水性透湿性﹑防风﹑防寒﹑抗菌﹑防霉﹑保暖﹑抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。

TPU是分子中含有-NH-COD-基团的材料，长链的二元醇和异氰酸酯成分构成了软段，短键的二元醇和异氰酸酯成分构成了硬段，TPU很多特性取决于长链二元醇的种类，其硬度用硬段做比例来调节，它的光老化性可加光稳定剂来加以改善，同时也取决于异氰酸酯是芳香族还是脂肪族。

它不同于其他热塑性弹性体的优异性能如下：（1）优异的耐磨性能，它的Taber磨耗值为0.5-0.35mg，是塑料中最小的，若加入MoS2、硅油石墨等可降低摩擦系数，提高耐磨程度。

（2）拉伸强度和伸长率：TPU的拉伸强度是天然橡胶和合成橡胶的2-3倍，聚酯型的TPU拉伸强度近60MPa，伸长率近410%，聚醚型TPU的拉伸强度为50MPa，伸长率为>30%。

（3）耐油、耐汽油性能：TPU的耐油性能优于丁腈橡胶，具有极好的耐油寿命。

（4）耐低温性、耐候性、耐臭氧性能：TPU的耐气候老化性能优于天然橡胶和其他合成橡胶。

它的耐臭氧，耐射线的特点在航天工业有特殊的用途。

（5）医疗卫生性：TPU具有生物相容性和抗血凝性，医用TPU应用越来越广泛，如人造心脏、人工肾、输血管、血浆袋、输尿管、外科技术用固定材料等。

（6）硬度范围：TPU硬段的为邵氏A10-邵氏D80，而普通的橡胶硬度范围一般在邵氏硬度A15以下的所有弹性体，都有相似的压缩变形特性。

在邵氏硬度A85到A85以上时TPU仍保持弹性。

这是其他弹性体所没有的特性。

所以TPU具有高负载支撑能力和良好的吸振效应。

TPU热注加工热塑性聚氨酯的加工方式以注塑加工为最多，加工的制品也是多样多化。

热塑性聚氨酯(TPU)注塑加工摘要：本文对热塑性聚氨酯（Polyurethane Thermoplastic）的化学结构与性能之间的关系进行了较系统的论述，在此基础上，介绍了TPU注塑模具的设计及注塑成型工艺方面的注意事项，供相关技术人员参考。

关键词：热塑性聚氨酯（TPU）、软链段、硬链段、虚交联、缩水率、浇铸系统、加工温度。

何为聚氨酯？所谓的聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，它是由多异氰酸酯与多元醇反应而成，在分子链上含有许多重复的氨基甲酸酯基团（—NH—CO—O—）。

在实际合成的聚氨酯树脂中，除了氨基甲酸酯基团外，还有脲、缩二脲等基团。

大分子多元醇与二异氰酸酯反应生成的链段称为“软链段”，它赋予聚氨酯较好的软顺性；多异氰酸酯与扩链剂生成的链段称为“硬链段”，它赋予聚氨酯较好的刚性与硬度。

软硬链段组成的聚氨酯树脂中，氨基甲酸酯只占少数，所以称为聚氨酯未必恰当，从广义上讲，聚氨酯乃至异氰酸酯的加聚物。

不同类型的异氰酸酯与多羟基化合物反应后，生成各种结构的聚氨酯，从而获得不同性质的高分子材料，如塑料、橡胶、涂料、纤维、粘合剂等。

聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶于1940年首先在德国研制成功，1952年后开始投入工业生产，而我国是从60年代中期开始研制并投入生产的。

聚氨酯橡胶属于一种特种橡胶，由聚醚或聚酯与异氰酸酯反应而制得。

因原料种类、反应条件及交联方法的不同而有许多品种。

从化学结构上看，有聚醚型与聚酯型，从加工方法上看，有混炼型、浇注型、和热塑型三种。

合成聚氨酯橡胶，一般先由线型聚酯或聚醚与二异氰酯酯反应，制成低分子量的预聚体，经扩链反应生成高分子聚合物，然后添加适当的交联剂，加热使其固化，成为硫化橡胶，这种方法称为预聚法或二步法。

也可以用一步法——将线型聚酯或聚醚直接与二异氰酸酯、扩链剂、交联剂混合，使反应发生，生成聚氨酯橡胶。

热塑性聚氨酯橡胶（TPU）热塑性聚氨酯橡胶（TPU）是一种（AB）n型嵌段线性聚合物，A代表高分子量的聚酯或聚醚（分子量为1000～6000），称为长链，B代表含2～12个直链碳原子二醇为短链，AB链段间化学结合是用二异氰酸酯。

热塑性聚氨酯（PU）弹性体TPU的合成、加工以及性能解什么是聚氨酯TPU?.热塑性聚氨酯TPU,是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。

热塑性聚氨酯与混炼型和浇注型聚氨酯比较，化学结构上没有或很少有化学交联，其分子基本上是线性的，然而却存在一定量的物理交换。

所谓物理交换的概念，在1958年由SchollenbergeC.S.首先提出，是指在线性聚氨酯分子链之间，存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”，它实际上不是化学交联，但起化学交联的作用。

由于这种物理交联的作用，聚氨酯形成了多相形态结构理论，聚氨酯的氢键对其形态起了强化作用，并使其耐受更高的湿度。

聚氨酯TPU有哪些分类?既然知道了热塑性聚氨酯TPU是什么，那它有哪些分类呢？按划分标准的不同，TPU可以有很多不同的分类。

比如，按软段结构可分为聚酯型、聚酸型和丁二烯型，它们分别含有酯基、酸基或丁烯基。

按硬段结构分为氨酯型和氨酯麻型，它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。

普遍常见的划分是分为聚酯型和聚酸型。

按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。

前者是纯线性结构，无交联键；后者是含有少量H尿基甲酸酯等交联键。

按制成品用途可分为异型件（各种机械零件）、管材（护套、棒型材）和薄膜（薄片、薄板）以及胶粘剂、涂料和纤维等。

聚氨酯TPU是怎样合成的?热塑性聚氨酯TPU虽然有很多分类，但从分子结构上来说，都是属于聚氨酯。

那么，它是怎么聚合而成的呢？按照合成工艺的不同，主要分为本体聚合和溶液聚合。

在本体聚合中，又可按有无预反应分为预聚法和一步法：预聚法是将二异鼠酸酯与大分子二醇先行反应一定时间，再加入扩链生产TPU；一步法是将大分子二醇、二异酸酯和扩链剂同时混合反应成TPUo溶液聚合是将二异氟酸酯先溶于溶剂中，再加入大分子二醇令其反应一定时间，最后加入扩链剂生成TPUoTPU的软段种类、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集态会影响TPU的密度，密度大约在1.10-1. 25之间，与其他橡胶和塑料无显著差异。

聚氨酯热塑性弹性体（聚氨酯TPEs）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。

之五兆芳芳创作TPU是电缆护套的优质资料，在军工产品和陆地电缆方面油普遍的应用，聚酯型和聚醚型TPU机械性能，前者比后者好，但是的耐湿气蒸发性、耐细菌性和耐低温冲击性，则后者比前者好，因此，电缆产品常选用聚醚型TPU.对于初次接触TPU或TPU加工品的电缆任务者来说，在区别聚醚性TPU与聚酯型TPU上有一些困惑.以下就聚酯与聚醚在性能、使用以及区别上做一个阐发.一、TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯扩链剂硬段组成的线性嵌段共聚物.TPU （Thermoplastic Polyurethane）按不合的尺度进行分类.按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们辨别含有酯基、醚基和丁烯基；按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们辨别由二醇扩链或二胺扩链取得.按分解工艺分为本体聚合和溶液聚合.在本体聚合中又可按有无预反响分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大份子二醇先行反响一定时间再加扩链剂生成TPU；一步法二异氰酸酯与大份子二醇和扩链剂同时混杂反响生成TPU.溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中再参加大份子二醇令其反响一定时间最后参加扩链剂生成TPU.按制品用途可分为异型件(各类机械零件)、管材(护套、棒型材)和薄膜(薄片、薄板)，以及胶粘剂、涂料和纤维等.我想多大多数人所接触到的基天职类均为聚酯型和聚醚型.就我们作为TPU薄膜和TPU复合布的生产厂家来说日经常使用到的分类就是聚酯型和聚醚性，以聚酯型为主.二、聚酯与聚醚在性能上的差别聚醚型(Ether):高强度、耐水解和高回弹性，低温性能好.聚酯型(Ester):较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较低温度.从对比来看：抗拉强度聚酯系＞聚醚系撕裂强度聚酯系＞聚醚系耐磨耗性聚酯系＞聚醚系耐药品性聚酯系＞聚醚系透明性聚酯系＞聚醚系耐菌性聚酯系＜聚醚系湿气蒸发性聚酯系＜聚醚系低温冲击性聚酯系＜聚醚系综上所述，聚醚型TPU具有高强度、耐水解和高回弹性，低温性能好的优点.通经常使用于软泡、硬泡，硬质塑料和概略涂料、高回弹软质泡沫的加工生产.而聚酯型TPU具有较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能，不容易氧化和耐较低温度等优点.主要用于软泡、硬泡、低密度半硬泡、软质涂料、弹性体和胶粘剂、实芯和微孔弹性体的生产.就目前看来，我们公司在生产商使用上聚酯类TPU较多，而对于聚醚类TPU的使用较少，一般针对那些有特殊要求的客户，我们一般也推荐客户使用聚酯型TPU.聚醚型TPU与聚酯型TPU产生差别的主要原因是由于其软段组成物辨别为聚醚型低聚物多元醇及聚酯型低聚物多元醇，而TPU的软段成份又主要影响到热塑性聚氨酯的低温柔软性和长期耐老化性.其具体影响因素较为庞杂故不作阐发.三、醚类与酯类的辨别办法阐发这里介绍两者从实际角度买卖实现的办法：1、通过密度测试法进行辨别依照实验室密度测试的办法进行资料密度：聚醚 1.131.18 g/cm3；聚酯 1.181.22 g/cm3.该操纵较易进行，且步调复杂，是我们在日常生活这买卖实现的辨别办法.2、以显色反响判定聚氨酯弹性体办法之一：将TPU样品溶于510ml的冰醋酸中，如果是不溶于冰醋酸的TPU，可利用冷或热的适当溶剂进行溶解.间甲酚、二甲基亚矾或二甲酰胺是配制溶解TPU的有效溶剂，将溶解好的TPU的溶液滴入约0.1g对甲氨基苯甲基反响试剂，几分钟后就会显黄色.通过水解TPU，以酯基与羟胺反响，形成氧肟酸盐，再与酸式氯化铁反响形成深白色或紫色的络盐来辨别TPU是聚酯型TPU，醚类化合物不显示特征显色反响.办法之二：将约5g左右TPU在加有酚酞的甲醇溶液中与几滴2mol/L 的氢氧化钾反响，以酚酞为指示剂，使混杂物保持碱性，参加几滴盐酸羟胺的甲醇的饱和溶液.在几秒内将混杂液加热（50℃），用1mol/L的盐酸酸化，参加一滴3%的氯化铁水溶液，聚酯型TPU立刻显示特有的紫色，由蓖麻油或二聚脂肪酸制得的聚酯显褐色或紫褐色，聚醚类TPU不显色.该判定办法属化学判定法，而密度判定法属于物理判定法，与之相比更具有可信度，亦可采取.但因操纵涉及到诸多化学试剂，步调及实验进程均需严格控制，且实验庞杂.故需从事该方面的专业性人员进行.对一般的操纵人员要求较大.四、切忌勿将酯类与醚类的共混聚醚类TPU内的醚基与聚酯类TPU内的酯基的极性不合，以及份子结构存在差别，而导致醚基一般在酯基树脂中的兼容性差，所以将两者混杂起来就会出现分层现象，另外还与醚键的份子间作用力有较密切的关系，此外，聚酯的结晶性一般比聚醚的结晶性强良多，故其兼容性亦较差.但其实不是所有的醚类都这样，因为PTMG（聚四氢呋喃）的结晶性和聚酯的结晶性差未几，因此用PTMG分解的聚醚类TPU与聚酯类TPU的兼容性就稍好一些，在分解进程中是可以进行分解的，只不过其加工后的各项物理性能仍是会大大下降，得不偿失，故亦没有需要进行该项共混.由此可见，醚类与酯类是不克不及混杂在一起进行加工的，这是由于两者的份子结构差别、份子内聚能差别、份子间作用力差别、结晶性差别及其两者份子的不兼容性所决定的当将其两者进行共混加工时在试件概略将会出现明显的纹路，会有混浊现象产生.即便是可以勉强混杂在一起进行加工，加工后的成品各类物理性能也仍是会大大下降，尤其是不克不及用于加工特别透明的配件，在大批量的生产中亦会有很大难度，在生产进程中亦要尤其注意切勿将两者误混.五、附加说明以上的辨别办法，主要适用于纯聚酯型和聚醚型TPU，电缆护套资料，有时需要添加其他成分，如阻燃剂、着色剂以及其他填充料.这对于上述的二种辨别办法，会造成影响判断的正确性，因此辨别应当在添加其他成分之前进行.。

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。

电线电缆材料之热塑性聚氨酯弹性体(TPU)简介一、 TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU, 是一类由多异氰酸酯和多羟基物, 借助链延伸剂加聚反应生成的线型或轻度交联结构的聚合物。

热塑性聚氨酯弹性（TPU）是一种介于一般橡胶与塑料之间的弹性材料, 具有独特的综合性能: 强度高、硬度高、模量高和伸长率高, 并且还有很好的耐油、耐低温、耐臭氧老化等特性, 其耐磨性更是首屈一指。

因此, TPU 的应用领域非常广泛, 已成为国民经济和人民生活中不可缺少的一种宝贵材料。

二、Tpu结构热塑性聚氨酯弹性（TPU）根据结构特点可分为全热塑型和半热塑型.全热塑型分子之间不存在化学交联键，仅有以氢键为主的物理交联键，可溶于二甲基甲酰胺等溶剂；后者分子之间含有少量脲基甲酸酯化学交联键，这些化学交联键在热力学上是不稳定的，在 150 ℃以上的加工温度下会断裂，成型冷却后又会再生聚氨酯大分子中的聚醚或聚酯链段非常柔顺，呈无规卷曲状态，通常称之为柔性链段；而有的链段是由小的烃基、芳香基、氨基甲酸酯基或取代脲基组成，在常温下伸展成棒状，不宜改变其构形构象，这种链段比较僵硬，一般称之为刚性链段。

所有聚氨酯分子均可以看作是柔性链段和刚性链段交替连接而成的(AB)n 型嵌段共聚物。

在聚氨酯弹性体聚集态结构中，分子中的刚性链段由于内聚能很大，彼此缔合在一起，形成许多被称之为微区的小单元，这些小单元的玻璃化温度远高于室温，在常温下它们呈玻璃态、次晶或微晶，因此把它们称之为塑料相。

聚氨酯弹性体分子链中的柔性链段也聚集在一起，构成聚氨酯橡胶的基体，由于其玻璃化温度低于室温，故称之为橡胶相。

在聚氨酯弹性体的聚集态结构中，塑料相不溶于橡胶相，而是均匀分布在橡胶相中，常温下起到弹性交联点的作用，此现象称之为微相分离。

正是因为能发生微相分离，所以聚氨酯弹性体具有高强度、高硬度、高弹性和很好的低温性能相结合的优点热塑性聚氨酯不同于其它热塑性弹性体的优异性能如下：(1) 硬度范围广(邵氏硬度65~80)；(2) 机械性能优越(拉伸强度为30~60 MPa，断裂伸长率为300%~700%)；(3) 耐屈挠性优越；(4) 耐寒性好(低温脆化温度在-60 ℃以下)；(5) 在所有热塑性弹性体中，TPU的耐磨性最高；(6) 为耐油性橡胶，具有优越的耐矿物油和耐动物油性能；(7) 注压和挤出成型时可使用通用的塑料成型机。

塑性聚氨酯弹性体（TPU）母料的生产工艺及设备一、概况：TPU是加热可塑化，溶剂可溶解的聚氨酯弹性体。

与MPU（混炼型聚氨酯弹性体）和CPU（浇注型聚氨酯弹性体）比较，化学结构上没有或少有化学交联，分子基本上是线性的，而存在一定的物理交联。

它具有高模量、高强度、高伸长和高弹性。

优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。

可用一般塑料加工方法生产各种制品，废料可回收利用，可广泛使用助剂与填料，以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。

TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。

聚酯型因含有内聚能较高的酯基，产品的机械性能较高，成本适中，但耐水性能较差。

而聚醚型由于它无酯基并在分子中含有可自由放置的醚键，而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性，但机械强度和耐热性较差。

聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间，综合性能较好，但价格较高。

二、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体1、原料：（1）高分子二醇：聚酯多元醇（PES）PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羟值55±3 mgKOH/gPDA（聚己二酸乙二醇内二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/gPBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激性臭味，熔点≥38℃，沸点194~199℃/5mmHg，密度：1.19。

分子式及分子量：C15H10N2O2；250（3）扩链剂（低分子二醇）：1，4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90.1、密度1.02，沸点：229.5℃，熔点20.1℃2、配方：PES（MW2000，二官能度）1克分子MDI 3克分子BDO 2克分子异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03性能：密度1.2 硬度（邵A）70-95拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18伸长率% 450-700 撕裂强度MPa 4-12磨耗（克损失）0.0025~0.15 脆化温度-17~-30℃3、生产工艺：将高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加热到要求料温（100~120℃）后在低速搅拌下真空脱水2~3h，使之含水量＜0.05%，解除真空通氮气后备用；将MDI熔化后加入B料罐，加热到要求温度（60~70℃）后在低速搅拌下真空脱气0.5~1h，使之达到要求后，解除真空并通氮气后备用；将低分子二醇（BDO）加入C料罐加热到要求温度（30~50℃）后在低速搅拌下真空脱水0.5~1h，使之含水量达到要求后，解除真空并通氮气后备用。

热塑性聚氨酯材料概况1、热塑性聚氨酯的概述热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，简称TPU)，又称聚氨基甲酸酯橡胶，简称聚氨酯橡胶，它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物，而MPU和CPU等热固性聚氨酯，它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构，使其具备极大的刚性，不能塑化成型。

但三种聚氨酯的性能—样，强度和模量都比较高，断裂伸长率和弹性也相对比较好；耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。

TPU作为一类高分子合成材料，具有优良的综合性能。

TPU的耐磨、耐油性，对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好，并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂，断裂时材料达到的伸长率也较大，此外，该材料所能承受的最大压力也非常可观，且弹性模量高。

近年来随着TPU研究技术的发展，适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来，TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位，但是TPU也同时具不容忽视的缺点，如抗滑能力低。

并且在TPU的加工过程中，在较小的温度变动下，TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化，这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行，并且它的生产成本高，TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。

近几年，随着两相材料的发展提升到新的高度，国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。

将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中，可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。

2、热塑性聚氨酯制备的原料2.1 低聚合度多元醇聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇；聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。

聚醚多元醇分子结构中，由于醚键具有较低内聚能，且醚键具有易旋转的性质，所以其使得制备的产物在低温下具有比较好的柔顺性，虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯，但可以使得材料粘度低，较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶，使得其在加工性方面也有不错的性能。

热塑性聚氨酯（TPU）简介推荐热塑性聚氨酯（TPU）简介TPU的合成原料TPU是线性聚合物，由三种基本原料反应生成:原料（1）二异氰酸酯 ( NCO—R—NCO)原料（2）小分子二元醇(OH—R′—OH)原料（3）大分子二元醇 (OH--------- OH)这三种原料的选择和配比决定着聚合物链的结构，从而直接影响它的物理性质。

其他材料还有稳定剂、润滑、填料和颜料等二异氰酸酯: 分为脂肪族 (HMDI, IPDI) 或芳香族 (MDI,TDI)。

其中脂肪族的TPU具有较好的光稳定性，在温和的溶剂中就可以溶解，并且耐候性和耐磨性好。

而芳香族的TPU具有低成本和耐溶剂性好的优点，拉伸强度和回弹性高。

而耐水解性主要是由于大分子二元醇决定的。

大分子二元醇:与二异氰酸酯反应形成了材料的软段。

大分子二元醇的链段越长，TPU就表现的柔软性越好。

选择聚醚、聚酯还是聚己内酯的大分子二元醇对于TPU的化学性质的耐水解性有决定性的影响。

对于聚酯型的，TPU具有较好的抗UV，氧化性和耐化学性。

而聚醚型的则具有很好的耐低温和水解性。

聚己内酯型的是这些性质的组合，但是其价格更高。

扩链剂:扩链剂与二异氰酸酯反应形成氨酯基团或者尿。

一般的扩链剂就是小分子的二元醇，与二异氰酸酯反应形成氨酯基团。

从而形成聚合物的硬段部分。

较多的使用扩链剂可以提高聚合物的结晶度，从而提高了材料的硬度和模量。

结构与性能TPU是不同类型链段相间的线型聚合物。

这些链段包括：1.硬段：由二异氰酸酯和小分子二元醇反应形成，含有高密度的-NHCOO-官能团。

由于大量的氢键作用，因此在室温下表现出刚性（硬度大）。

2. 软段：二异氰酸酯和长链多元醇反应形成。

-NHCOO-官能团密度低，极性小，因此在室温下比较柔软（硬度低）TPU大分子链的典型结构:由于TPU可以有很多的软段和硬段的组合，以及相应分子量的变化，因此它表出了很宽的性质范围。

从很软的橡胶到很硬的塑料。

热塑性聚氨酯材料的制备与性能研究热塑性聚氨酯（TPU）材料是一种性能优异、可塑性强的高分子材料。

近年来，其应用领域不断扩大，如汽车制造、鞋材、运动器材、医疗器械等。

本文将对TPU材料的制备与性能进行研究探讨。

一、TPU材料的制备TPU材料的制备通常采用热溶法或反应挤出法。

热溶法是指将聚氨酯预聚体与链延长剂加热混合，形成具有可挤出性的均匀混合物，再通过挤出成型、冷却定型等步骤来制备成材料。

反应挤出法则是把聚氨酯预聚体和四己基二异氰酸酯（HDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）等异氰酸酯混合，加热到反应温度（100℃左右），经过一定时间的混合反应，使链延长剂与异氰酸酯反应产生聚氨酯分子，最后通过挤出成型等步骤来制备材料。

两种制备方法的选择取决于应用的具体要求。

二、TPU材料的性能研究1.力学性能TPU材料的力学性能受材料的化学结构和制备方法等因素的影响。

研究表明，TPU的拉伸强度和弹性模量随着分子量的增加而增大，但延伸率相应变小。

此外，TPU的力学性能还受到材料含水量、温度、变形速度等因素的影响。

2.热性能TPU材料的热性能是其应用领域的重要性能之一。

研究发现，TPU的玻璃转化温度（Tg）与其分子量和组分有关。

普通TPU的玻璃转化温度一般为-50℃左右，而高分子量的TPU则可达-20℃以上。

此外，TPU的热稳定性也是其热性能的关键指标之一。

3.耐磨性和耐化学品性TPU材料具有很好的耐磨性和耐化学品性，这使得它成为一种重要的工程塑料。

研究表明，TPU的耐磨性能受分子量和硬度的影响，分子量和硬度越大，耐磨性能越好。

而TPU的耐化学品性能则取决于其化学结构和材料中出现的含氢基团、含羟基团等。

三、TPU材料的应用前景热塑性聚氨酯（TPU）材料在汽车、机械、塑料制品、医疗器械、运动器材等领域中有着广泛的应用前景。

其中，汽车制造是TPU的重要应用领域之一。

TPU可以用于汽车座椅、内饰件、橡胶密封件等。

此外，TPU还可以用于制造高弹性鞋材、柔软的木地板涂层、高挥发注塑成型制品等。

热塑性聚氨酯TPU性能研究热塑性聚氨酯TPU是最早被人发现的既有橡胶弹性，又有塑料热塑性的高分子材料。

随着TPU硬段含量的变化，其杨氏模量可从8MPa变化到2000MPa。

TPU的刚性也可以通过添加有机、无机填料，尤其是玻璃纤维来提高。

⒈机械性能TPU具有优异的物理机械性能，拉伸强度、伸长率都比较高。

TPU的化学结构与邵氏硬度不同，其拉伸强度亦不同，可以从25MPa到70MPa。

软质TPU（Shore 85A以下）的拉伸强度较低，硬质TPU（Shore 50D以上）的拉伸强度则较高。

TPU主要优点之一是其耐磨性很好，因此常用于制造鞋底和电缆护套。

TPU的抗撕裂性很好，在很宽的温度范围内均具有柔顺性。

聚酯型TPU的耐磨性、抗撕裂性以及拉伸强度、撕裂强度都优于聚醚型TPU；聚醚型TPU适合于对耐水解性、耐微生物降解性和低温性、柔顺性要求较高的场合；而通过特殊方法合成的聚醚酯型TPU同时具有二者的特点，性能更加优异，可用作消防水管、电缆护套、薄膜等的生产。

⒉热性能TPU中的软段决定了其低温性能。

聚醚型TPU的耐低温性由于聚酯型TPU。

TPU使用温度较广，大多数制品可在-40℃~80℃范围内长期使用，短期使用温度可达120℃，而用哌嗪为原料制备的TPU甚至可以耐更高温度。

高温下主要由硬链段来维护其性能，而且产品硬度越高（即二异氰酸酯和扩链剂越多）其使用温度越高。

另外TPU的高温性能还受二异氰酸酯和扩链剂种类的影响。

TPU的机械性能（硬度、弹性等）都与温度有关。

⒊水解稳定性室温下TPU可以在纯水中使用几年而且性能无明显变化；但在80℃时，即使只在水中浸泡几周或几个月，TPU的机械性能就会受到很大影响。

TPU的水解稳定性与软段的结构有关，聚酯型TPU用碳化二亚胺进行保护后其耐水解性有所提高，而聚醚酯和聚醚型TPU在高温下的耐水解性相对会好很多。

由于TPU的硬段具有憎水性，因此随着TPU硬度的增加其水解稳定性也变好。

热塑性聚氨酯材料概况1、热塑性聚氨酯的概述热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，简称TPU)，又称聚氨基甲酸酯橡胶，简称聚氨酯橡胶，它是一种可以热塑加工、又可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物，而MPU和CPU等热固性聚氨酯，它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构，使其具备极大的刚性，不能塑化成型。

但三种聚氨酯的性能—样，强度和模量都比较高，断裂伸长率和弹性也相对比较好；耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。

TPU作为一类高分子合成材料，具有优良的综合性能。

TPU的耐磨、耐油性，对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定性都非常好，并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂，断裂时材料达到的伸长率也较大，此外，该材料所能承受的最大压力也非常可观，且弹性模量高。

近年来随着TPU研究技术的发展，适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来，TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位，但是TPU也同时具不容忽视的缺点，如抗滑能力低。

并且在TPU的加工过程中，在较小的温度变动下，TPU熔体的粘度可以在很大的范围内发生变化，这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行，并且它的生产成本高，TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。

近几年，随着两相材料的发展提升到新的高度，国内外众多学者开始将目光转向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两相复合材料上。

将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中，可以使其达到某些特殊性能得以提高的目的。

2、热塑性聚氨酯制备的原料2.1 低聚合度多元醇聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇；聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。

聚醚多元醇分子结构中，由于醚键具有较低内聚能，且醚键具有易旋转的性质，所以其使得制备的产物在低温下具有比较好的柔顺性，虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯，但可以使得材料粘度低，较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶，使得其在加工性方面也有不错的性能。

TPU聚氨酯工艺1. 介绍TPU（热塑性聚氨酯）是一种具有优异性能的高分子材料，广泛应用于各个领域。

TPU聚氨酯工艺是指将原料经过一系列的加工步骤，制成TPU制品的过程。

本文将详细介绍TPU聚氨酯工艺的各个环节和关键技术。

2. 原料准备TPU的主要原料包括聚醚、聚酯、二元醇和二元异氰酸酯等。

在TPU聚氨酯工艺中，需要准备好适量的原料，并按照一定比例混合。

混合原料时，需要注意保持环境清洁，避免杂质的进入。

3. 预聚体制备预聚体是TPU制品的重要组成部分，其制备过程包括聚合反应、脱水和脱溶剂等步骤。

在聚合反应中，原料中的二元异氰酸酯与二元醇发生反应，形成含有异氰酸酯基团的预聚体。

脱水和脱溶剂的步骤用于去除反应中产生的水和溶剂，使预聚体达到一定的固体含量。

4. 聚合反应聚合反应是TPU聚氨酯工艺的关键步骤，其目的是将预聚体进一步聚合，形成具有特定结构和性能的聚合物。

聚合反应需要在一定的温度和压力下进行，同时加入催化剂和其他助剂以促进反应的进行。

5. 加工成型在TPU聚氨酯工艺中，加工成型是将聚合物料进行加热和加压处理，使其成为具有特定形状和尺寸的制品。

常见的加工成型方法包括挤出、注塑、压延和热压等。

在加工成型过程中，需要控制好温度、压力和速度等参数，以确保制品的质量。

6. 后处理在加工成型后，还需要进行一些后处理步骤，以提高制品的性能和外观。

后处理包括冷却、修整、清洁和包装等。

冷却过程中，制品需要逐渐降温，使其固化和稳定。

修整过程中，对制品进行切割、打磨和修边等处理，使其达到设计要求。

清洁和包装则是为了保护制品免受污染和损坏。

7. 应用领域TPU制品具有优异的物理性能和化学性能，广泛应用于各个领域。

在鞋材行业，TPU可用于制作鞋底、鞋面和鞋垫等部件。

在汽车行业，TPU可用于制作车内饰件、密封件和悬挂件等。

此外，TPU还可以应用于运动器材、服装、电子产品和医疗器械等领域。

8. 发展趋势随着科技的不断进步，TPU聚氨酯工艺也在不断发展。