聚醚酯TPU的制备与究_777

tpu膜的材料标准TPU膜的材料标准引言：热塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethane，简称TPU）是一种集聚酯和聚氨酯共聚而成的高分子材料，具有优异的机械性能、耐磨、耐寒、耐油、透气性好等特点。

TPU膜是由TPU材料通过挤出或涂布等工艺制得的一种薄膜材料，广泛应用于服装、鞋类、箱包、运动器材、医疗器械等领域。

本文将介绍TPU膜的材料标准。

一、材料组成及特性：1. TPU材料的组成：TPU膜的主要成分为聚酯、聚醚和二元醇等原料。

其中，聚酯和聚醚作为聚合物链扩展剂，可以影响TPU膜的机械性能和耐磨性；二元醇则用于调节TPU的硬度和柔软性。

2. 特性：TPU膜具有以下特性：- 优异的耐磨性：TPU膜具有良好的耐磨性，可以承受长时间的摩擦和使用。

- 耐寒性：TPU膜在低温下仍能保持良好的柔软性和延展性。

- 耐油性：TPU膜对油脂的渗透性低，不易变形或溶解。

- 透气性：TPU膜具有较好的透气性，使皮肤和物体能够保持干爽。

- 耐化学性：TPU膜对一些化学物质具有较好的耐受性。

- 可回收性：TPU膜可以通过回收再利用，降低对环境的影响。

二、材料测试标准：为了保证TPU膜的质量，需要对其进行一系列的测试。

以下是常见的测试标准：1. 外观检验：- 观察膜的表面是否有明显的疵点、气泡、破损等。

- 测量膜的厚度、宽度和长度是否符合要求。

2. 机械性能测试：- 拉伸强度和断裂伸长率：按照GB/T 1040.2-2006进行测试。

- 硬度：按照GB/T 2411-2008进行测试。

- 剪切强度：按照GB/T 529-2008进行测试。

3. 耐磨性测试：- 磨损测试：按照GB/T 9867-1999进行测试，测试膜在一定条件下耐受的摩擦次数。

4. 耐寒性测试：- 寒冲击测试：按照GB/T 2423.1-2008进行测试，测试膜在低温下的柔韧性。

5. 耐油性测试：- 耐油性测试：根据实际应用环境，测试膜在不同油脂中的吸油性和渗透性。

聚氨酯弹性体的制备及性能研究在现代材料科学中，高分子材料的制备技术一直是研究的重点。

其中，聚氨酯弹性体是一种具有优良力学性能和化学稳定性的高分子材料，具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍聚氨酯弹性体的制备及性能研究。

一、聚氨酯弹性体的制备聚氨酯弹性体的制备有多种方法，常用的方法有溶液聚合法、弱酸催化法和溶胶-凝胶法等。

下面介绍其中的两种方法。

1. 溶液聚合法溶液聚合法是最简单和实用的制备聚氨酯弹性体的方法之一。

将聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯按一定比例混合，溶于有机溶剂中，然后加入催化剂和其他助剂后，在高温下进行聚合反应，最终得到聚氨酯弹性体。

这种方法可根据需要选择不同的聚酯多元醇和聚醚多元醇，以调节聚氨酯弹性体的力学性能。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备高分子材料的传统方法，适用于制备物质的纯度较高。

该方法首先将有机溶液中的低分子物质聚合成固体凝胶，然后通过热处理、烧结等方法将凝胶转化为无定形或晶体高分子。

聚氨酯弹性体的制备通过选择不同的溶剂、催化剂和反应条件，可以得到不同形态、组织和性质的聚氨酯弹性体。

二、聚氨酯弹性体的性能研究聚氨酯弹性体具有许多独特的力学和物理性质，因此在各种领域都有广泛的应用。

下面介绍其中的一些性能。

1. 强度和韧性聚氨酯弹性体具有优异的强度和韧性，可以根据不同的应用需要来调节。

通常的方法包括调节聚酯多元醇和聚醚多元醇的比例和分子量，以及控制反应温度、时间和催化剂浓度等。

聚氨酯弹性体的强度和韧性对其对撞、振动、冲击负载等应力下的表现至关重要。

2. 耐磨性和耐老化性聚氨酯弹性体具有良好的耐磨性和耐老化性能，这种性能可以通过添加耐磨、耐氧化和抗紫外线等助剂来改善。

在涵盖了耐磨性具有重要意义的应用领域中，比如鞋底、轮胎内层、导管、密封件、涡轮叶片等，涂层具有好的附着性和磨损耐用性。

3. 去极化性和导电性聚氨酯弹性体在水、盐等极性溶剂中易发生质子化，导致其导电性能受到一定影响。

TPU材料介绍及应用TPU是一种热塑性弹性体，全称为热塑性聚氨脂弹性体（Thermoplastic Polyurethane），是由聚酯或聚醚类聚氨酯与增塑剂、助剂等复配而成。

它具有独特的弹性、耐磨、耐油和耐寒性能，同时还具有一定的耐化学性和机械性能。

TPU材料具有可塑性和可熔化的特性，可通过加热软化，冷却后可以保持其形状。

1.鞋底及运动装备：TPU由于其良好的抗磨性、耐油性和弹性，常被用于制作鞋底、鞋垫、鞋套等鞋类零部件。

此外，TPU还可以用于制作运动装备，如运动手套、护膝、护腕等，提供良好的保护和舒适性。

2.包装材料：TPU材料经过复合处理后常用于包装材料中，如塑料薄膜、塑料袋等。

TPU材料具有优异的韧性和耐撕裂性能，能够有效保护包装物品，同时还能提供一定的柔软度和手感。

3.弹性制品：TPU材料可以制作各种弹性制品，如密封圈、弹簧、橡胶垫等。

TPU制品因其良好的回弹性能和耐磨性能，在汽车、机械、家电等领域有广泛的应用。

4.电子产品：TPU材料具有绝缘性能和耐溶剂性能，一些电子产品中的线缆、电线等零部件常采用TPU材料制作。

TPU材料还可以作为手机外壳、电子设备外包装等产品的外观材料。

5.医疗器械：TPU具有良好的生物相容性和耐化学性能，因此常被用于医疗器械领域。

例如，TPU可以制作医用导管、输液管、血袋等产品，提供安全、可靠的医疗环境。

6.汽车零部件：汽车行业是TPU的主要应用领域之一、TPU材料可用于制造汽车内饰、车身密封件、制动软管等零部件，其耐磨性和耐寒性能能够满足汽车环境的要求。

总而言之，TPU材料由于其良好的弹性、耐磨性和耐油性能，具有广泛的应用前景。

其应用领域包括鞋底及运动装备、包装材料、弹性制品、电子产品、医疗器械、汽车零部件等。

随着技术的发展和材料性能的不断改进，TPU材料有望在更多的领域发挥其独特的优势。

无卤阻燃聚醚型TPU的研究胡志刚姜宏伟*（华南理工大学材料科学与工程学院广州510640）摘要：在二乙基次膦酸铝（ADP）和三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）复配阻燃聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的基础上，加入少量钛酸铝（Al2TiO5）作为阻燃协效剂，制得无卤阻燃聚醚型TPU。

结果表明，该阻燃聚醚型TPU具有优异的阻燃性能、加工性能和力学性能。

当TPU/ADP/MCA/Al2TiO5质量比为70/15/12/3时，制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31.1%，垂直燃烧仅持续5s，且无滴落，阻燃级别达到FV-0；拉伸强度可达24.6MPa，断裂伸长率为566%。

热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知，钛酸铝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。

关键词：无卤阻燃；聚醚TPU；ADP；MCA；钛酸铝中图分类号：TQ334文献标识码：A文章编号：1005－1902（2012）02－0043－04聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）广泛用于电线电缆护套、运动登山鞋材、防火隔热隔音多功能薄膜。

但是聚醚型TPU氧指数仅18%左右，属易燃材料，且燃烧时有浓烟并伴有大量有害气体和严重熔滴，因此需对其阻燃改性以满足应用要求［1］。

目前商品化的阻燃聚醚型TPU主要是采用溴系阻燃剂，但存在环保问题。

近年来无卤阻燃TPU 已成为研究关注的重点，其阻燃剂主要有：（1）氢氧化镁和氢氧化铝，但添加质量分数在60%以上，才能达到阻燃要求，对力学性能破坏严重，且制品表面易出现不光滑现象［2］；（2）聚磷酸铵（APP）和三聚氰胺氰尿酸盐（MCA），其特点是阻燃效率较高，但添加质量分数仍需33%以上，同时熔滴严重，而且APP在加工过程中存在难闻气味，对加工设备也有一定腐蚀，其制品耐水性也受到限制［3－5］；（3）磷酸酯和次膦酸酯，其特点是相容性相对较好，阻燃材料的氧指数较高，达37% 39%，但添加质量分数也均在35%以上，且滴落更严重，同时阻燃剂在加工过程中易分解，阻燃剂也存在迁移，其制品阻燃和力学性能的时间稳定性欠佳［6－7］。

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。

tpu材料成分
TPU（热塑性聚氨酯）是一种弹性体系，由聚醋酸乙烯和二异氰酸酯混合而成。

TPU是一种高分子聚合物，具有许多优异的物理和化学性能，如高弹性、高抗撕裂性、耐油性、耐氧化能力强、具有良好的耐水性和耐腐蚀性等。

由于其这些出色的性能，TPU在众多领域有着广泛的应用，如汽车工业、手套、医疗器械、军事装备、工业设备、垫及各种户外用品。

TPU是由三个单元组成的共聚物：聚醚醚酮、聚酯和异氰酸酯。

它被广泛地使用在各种低至高温范围内，具有可以调节硬度的能力，且不涉及任何添加剂。

TPU的物理和化学性质由其材料组成、聚合方法和制造者决定。

TPU的材料成分之一是聚醚醚酮（PEEK），它是一种高分子聚合物，具有良好的耐高温性能和耐化学性能，可耐受高温以及强酸、强碱和腐蚀性气体的侵蚀。

这使得TPU 的使用范围更加广泛，特别是在高温和耐腐蚀领域，如医疗器械和涉及石化、冶金和制药的工业设备中。

TPU的另一个成分是聚酯（PET），它是一种具有可塑性的高分子聚合物，由单体苯二甲酸乙二醇酯和二甲酸乙二醇酯聚合而成。

聚酯有一个宽泛的应用领域，例如聚酯
纤维主要用于衣物、家居用品和各种用途的塑料制品，如瓶子、罐子等。

TPU的第三个成分是异氰酸酯（TDI），它是一种有机化合物，通常用于生产聚氨酯泡沫材料和其他聚合物。

在TPU制造过程中，它与醋酸乙烯混合反应，形成聚合物TPU。

此反应会加快TPU分子量的形成，使其弹性更加耐用和高效。

总之，TPU材料成分包括聚醚醚酮、聚酯和异氰酸酯。

这些三个成分组成的聚合物在制造过程中通过反应形成一种独特的材料，具有优异的物理和化学性能，广泛应用于各个领域。

T P U聚酯与聚醚区别标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]TPU聚酯与聚醚区别, ,相信很多初次接触tpu或者tpu加工品的朋友来说，在区别聚醚性tpu与聚酯型tpu上有许多的困惑。

在这里就聚酯与聚醚在性能、使用以及区别上做一个小小的分析。

？一、TPU简介热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，又称PU热塑料，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。

二、TPU的分类？TPU （Thermoplastic Polyurethane）按不同的标准进行分类。

按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们分别含有酯基、醚基和丁烯基；按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们分别由二醇扩链或二胺扩链获得。

Perform peel valve air按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合。

在本体聚合中,又可按有无预反应分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间,再加扩链剂生成TPU；一步法二异氰酸酯与大分子二醇和扩链剂同时混合反应生成TPU。

溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中,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TPU。

按制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。

？我想多大多数人所接触到的基本分类均为聚酯型和聚醚型。

3F化工作为tpu薄膜和TPU 复合布的生产厂家来说日常用到的分类就是聚酯型和聚醚性，以聚酯型为主。

三、聚酯与聚醚在性能上的差异聚醚型(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高温度。

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。

塑性聚氨酯弹性体（TPU）母料的生产工艺及设备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。

聚酯TPU和聚醚TPU一、TPU概述TPU是新兴的塑料品种，由于具有良好的加工性、耐候性、环保性，被广泛应用于鞋材、管材、薄膜、滚轮、电缆电线等相关行业。

聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量的聚酯或聚醚，B为含2-12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是用二异氰酸酯，通常是MDI连接。

一般的结构式为见图。

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。

TPU材料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型。

二、性能比较聚醚型(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高温度。

软质段的差异，对物性所形成的影响如下：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1、生产原料及配方差异（1）聚醚型TPU的生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、聚四氢呋喃（PTMEG）、1、4—丁二醇（BDO），其中MDI的用量约在40%左右，PTMEG约占40%，BDO约占20% （2）聚酯型的TPU生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、1、4—丁二醇（BDO）、己二酸（AA），其中MDI的用量约在40%，AA约占35%，BDO约占25%。

TPU是电缆护套的优质材料，在军工产品和海洋电缆方面油广泛的应用，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加工品的电缆工作者来说，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分析。

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-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。

TPU （Thermoplastic Polyurethane）按不同的标准进行分类。

按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们分别含有酯基、醚基和丁烯基；按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们分别由二醇扩链或二胺扩链获得。

按合成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应分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间再加扩链剂生成TPU；一步法二异氰酸酯与大分子二醇和扩链剂同时混合反应生成TPU。

溶液聚合是将二异氰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TPU。

按制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。

我想多大多数人所接触到的基本分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常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异聚醚型(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高温度。

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。