本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体

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。

无卤阻燃聚氨酯研究本文以聚醚聚氨酯材料中的热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和水性聚氨酯（WPU）涂料作为研究对象,采用无卤阻燃技术对其进行改性,对于所设计的阻燃体系，主要考察了阻燃材料的阻燃性能及阻燃机理，并对材料的力学性能等其它相关性能进行了简单研究,具体可以分为以下三个方面: 1、采用二乙基次膦酸铝（ADP）和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA）为主阻燃剂,复配二氧化钛（TiO2）和氧化铝（Al2O3）阻燃聚醚型TPU,得到阻燃性能、力学性能、加工性能均较好的阻燃材料。

当TPU/ADP/MCA/TiO2/Al2O3质量比为70/15/12/2/1时，制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31％，垂直燃烧仅持续5s,且无滴落，阻燃级别达到V-0；拉伸强度可达24.6MPa,断裂伸长率为566％,熔融指数为4.7g/10min。

热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知，TiO2和Al2O3的加入能有效提高燃烧过程的成炭量,且使得炭层更致密，同时也降低了最大热释放速率，显示出良好的阻燃协效作用. 2、采用硅溶胶对WPU涂料进行改性,当硅溶胶的添加量占总阻燃涂料质量的10％～30%时，制得的改性WPU涂料，相比纯WPU 涂料，具有更好的力学性能、耐水性、阻燃性能等性能。

当硅溶胶添加量为30％，此时涂料的耐燃时间可达389s，表干时间2.5h，实干时间7h,硬度可达HB，耐水性符合要求。

3、在硅溶胶（添加量30％）对WPU改性的基础上,通过添加阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA），其共混物经过球磨分散，获得了具有较好的阻燃性能、力学性能、耐水性等性能的阻燃涂料。

研究发现当WPU/硅溶胶/MCA质量比为49/21/30时,制备的材料耐燃时间可达521s，表干时间1.2h，实干时间2。

5h,附着力可达1级，硬度为B,耐水性符合要求。

热失重分析、扫描电镜分析测试可知，MCA的加入能有效提高热稳定性及燃烧过程的成炭量，二者显示出良好的阻燃协效作用聚醚型聚氨酯材料是指分子主链中含有重复的氨基甲酸酯基团（—NH-CO-O-)的一类高分子材料,它是多异氰酸酯和聚醚型多元醇反应而得的,具有较好的耐化学腐蚀性、耐候性、水解稳定性、电绝缘性等优点，可制成各种结构不同的聚合物产品，广泛用作塑料、橡胶、纤维、胶黏剂、涂料等产品。

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.。

基于聚氨酯材料的热塑性弹性体的制备及其性能研究聚氨酯是一类具有独特性质的高分子材料，其在工业和生活中有着广泛的应用。

其中，基于聚氨酯材料的热塑性弹性体是一种新型的高分子材料，其具有优异的可塑性和弹性，可广泛用于汽车、建筑、家居等领域。

本文将介绍热塑性弹性体的制备方法以及其性能研究进展。

一、热塑性弹性体的制备方法热塑性弹性体的制备需要选择适宜的原材料和制备工艺，以下将具体介绍聚氨酯热塑性弹性体的制备方法。

1. 原材料选择聚氨酯热塑性弹性体的制备主要依赖于两种原材料：聚氨酯原料和交联剂。

聚氨酯原料包括两种：聚异氰酸酯和聚醚多元醇。

聚异氰酸酯是一种含有异氰酸酯基团的多聚体，而聚醚多元醇是一种含有羟基的多元醇。

两者在一定的反应条件下可以通过反应来制备聚氨酯。

交联剂主要是聚醚二醇乙二醇醚基的聚氧化亚乙基三醇。

交联剂的添加可以增加热塑性弹性体的交联度，提高其强度、刚性和耐热性等性能。

2. 制备工艺将聚异氰酸酯和聚醚多元醇按一定比例混合搅拌，加入交联剂，在高温下进行加速反应和串联反应，得到聚氨酯热塑性弹性体。

热塑性弹性体的制备工艺对其性能有着较大的影响。

需要在制备过程中控制反应条件，如温度、时间、原料比例等，以得到理想的物理和化学性能。

二、热塑性弹性体的性能研究热塑性弹性体具有优异的物理和化学性质，以下将介绍其主要的性能研究进展。

1. 机械性能热塑性弹性体具有优异的拉伸强度、断裂伸长率和回弹率等性能，主要归结于其高度交联的三维网络结构和柔性的线性链段。

研究发现，通过改变交联剂的添加量和反应条件等，可以显著影响热塑性弹性体的机械性能。

2. 热稳定性热塑性弹性体在高温下也具有较好的稳定性，不易发生热分解和氧化反应。

研究发现，聚氨酯中芳香基的含量与其热稳定性密切相关，增加芳香含量可以有效提高热塑性弹性体的热稳定性。

3. 耐光性热塑性弹性体在阳光下会发生老化，如色泽变化、硬化、开裂、脆化等。

研究表明，引入紫外线吸收剂可以有效提高热塑性弹性体的耐光性，防止其老化。

TPU聚酯聚醚材料伸长率一、TPU聚酯聚醚材料概述热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一种热塑性弹性体，具有高度的柔韧性和硬度，由异氰酸酯和低聚物多元醇反应而成。

TPU具有优异的耐磨性、耐油性和耐老化性能，广泛应用于汽车、建筑、医疗、电子、体育用品等领域。

TPU有多种类型，其中TPU聚酯聚醚是由聚酯二元醇和聚醚二元醇为主要原料合成的。

TPU聚酯聚醚材料具有优良的弹性和耐低温性能，以及良好的加工性能和环保性能。

二、TPU聚酯聚醚材料伸长率的影响因素TPU聚酯聚醚材料的伸长率主要受到以下几个因素的影响：1.硬段和软段的比例：TPU聚酯聚醚材料的硬段和软段的比例会影响其结晶度和链段柔韧性，从而影响其伸长率。

一般情况下，软段比例越高，伸长率越大。

2.分子量：分子量的大小对TPU聚酯聚醚材料的伸长率也有影响。

分子量越大，链段越不易运动，伸长率越小。

3.温度：温度对TPU聚酯聚醚材料的伸长率有很大的影响。

在高温下，链段更容易运动，使得材料更容易伸长。

4.填料和增塑剂：在TPU聚酯聚醚材料中添加填料和增塑剂可以改变其加工性能和力学性能，从而影响其伸长率。

5.加工条件：加工条件如温度、压力和剪切速率等也会对TPU聚酯聚醚材料的伸长率产生影响。

三、TPU聚酯聚醚材料伸长率的测试与表征为了了解TPU聚酯聚醚材料的伸长率，需要进行相关的测试与表征。

常用的测试方法有拉伸试验和压缩试验。

在拉伸试验中，将TPU聚酯聚醚材料制成标准试样，在恒温、恒速的条件下进行拉伸，测量其伸长量与原长的比值，即为伸长率。

压缩试验则是将材料在恒温、恒速的条件下进行压缩，测量其压缩量与原厚的比值，即为压缩率。

通过这些测试，可以获得TPU聚酯聚醚材料的力学性能数据，进而了解其伸长率和压缩率。

除了拉伸和压缩试验外，还可以通过其他方法来表征TPU聚酯聚醚材料的伸长率。

例如，可以利用差示扫描量热法（DSC）和动态力学分析（DMA）等热分析方法，测定材料在不同温度下的热性能参数，进而推断其伸长率的变化规律。