山东 Lubrizol TPU ZHF90AM9

TPU（热塑性聚氨酯弹性体）是一种新兴的塑料品种。由于TPU具有良好的可加工性，耐候性和环保性，因此被***用于鞋材，管道，薄膜，滚筒，电缆和电线等相关行业。聚氨酯热塑性弹性体，也称为热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种（AB）N型嵌段线性聚合物，A是一种高分子量（1000-6000）的聚酯或聚醚，B是2-12的直链具有链碳原子的二醇和AB段之间的化学结构与二异氰酸酯（通常为MDI）相连。通用结构式如图所示。热塑性聚氨酯橡胶通过分子间氢键交联或在大分子链之间轻度交联。随着温度升高或降低，这两个交联结构是可逆的。熔融状态或溶液状态下的分子间力减弱，并且在冷却或溶剂蒸发后，存在强大的分子间力连接在一起以恢复原始固体的性能。TPU(热塑性聚氨酯弹性体)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。山东 Lubrizol TPU ZHF90AM9

PU分子量对其力学性能有明显影响，随着TPU分子量的增加，拉伸强度、模量及耐磨性等都增加，当分子量达到一定程度时这些性能趋于平稳。TPU撕裂强度和耐曲挠性能随着分子量的增大而降低，一方面TPU物理交联使其自由体积减小；另一方面，TPU分子链的高度缠结和物理交联的增加降低了他们的内部流动性，受到外力作用时，分子链重排不易实现而无法有效减轻施加的应力。低分子量组分的比例大时，对弹性体的耐热性能和力学性能极为有害，而过高分子量组分的比例太大时会对加工成型带来不便。因此对于不同用途的TPU应根据其具体加工要求来调节合适的分子量及分子量分布。聚醚型TPU材料我国热塑性聚氨酯弹性体(TPU)下游用途较广，从消费来看2016-2020年我国热塑性聚氨酯弹性体消费量整体增长。

聚醚、聚酯等低聚物多元醇组成软段。软段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的聚氨酯性能各不相同。极性强的聚酯作软段得到的聚氨酯弹性体及泡沫的力学性能较好。因为，聚酯制成的聚氨酯含极性大的酯基，这种聚氨酯内部不仅硬段间能够形成氢键，而且软段上的极性基团也能部分地与硬段上的极性基团形成氢键，使硬相能更均匀地分布于软相中，起到弹**联点的作用。在室温下某些聚酯可形成软段结晶，影响聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的强度、耐油性、热氧化稳定性比PPG聚醚型的高，但耐水解性能比聚醚型的差

从硬度来看TPU的优缺点。首先硬度是材料抵抗变形、刻痕和划伤能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A型和邵尔D型硬度计测定，邵尔A用于较软的TPU，邵尔D用于较硬的TPU。由于嵌段共聚物TPU性质决定了它的范围很宽，在邵尔A60至邵尔D80之间，跨越了橡胶和塑料的硬度。TPU的硬度与许多性能有关，随硬度的增加，TPU的如下性能发生变化。拉伸模量和撕裂强度增加，刚性和压缩应力(负荷能力)增加，伸长率降低，密度和动态生热增加，耐环境性能增加。压缩模量是在弹性限度内压缩应力与压缩应变之比，理论上等于拉伸应力－应变的弹性模量，即杨氏模量。TPU的压缩模量决定于它的硬度，硬度越高压缩模量亦越高。热塑性聚氨酯（TPU）正在逐步取代PVC及合成橡胶线缆。

聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关，而基团是分子的基本组成成分。通常，聚合物的各种性能，如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。聚氨酯分子中，除含有氨基甲酸酯基团外，不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高；脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高，极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型，聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高；脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高，极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型，聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。从比重来看，TPE的比重变化范围很大，从0.89~1.3之间的都有，TPV在0.98左右，TPU在1.0~1.4之间。上海耐水解TPU

TPU在电线电缆中的应用主要是用做线缆护套。山东 Lubrizol TPU ZHF90AM9

近年来，由于含磷、氮类的有机阻燃剂阻燃效果较为明显，因此对该类阻燃剂研究较深。如采用一步包埋法将双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）与单体混合制备了BDP阻燃改性TPU。研究结果表明，在研究范围内，阻燃TPU的氧指数和UL94阻燃等级随着阻燃剂BDP含量的增加而提高，但其力学性能如拉伸强度和100%定伸模量则随阻燃剂加入量的增加，表现出增大后减小的趋势。当阻燃剂BDP质量分数为9%时，阻燃TPU的综合性能达到较为理想的状态，其氧指数达到26%，UL94阻燃等级达到V-1级。已有研究表明，有机阻燃剂阻燃效果明显，与TPU基材的相容性好，其添加量可比无机阻燃剂多，力学性能的影响也比无机阻燃剂小，但在抑烟方面功效并不突出，只有少量有机阻燃剂具有一定抑烟效果。山东 Lubrizol TPU ZHF90AM9