探索TPU材料的奇妙世界！干貨解析，讓您對TPU了如指掌！

按軟段結(jié)構(gòu)可分為聚酯型、聚醚型和丁二烯型，分別含有酯基、醚基或丁烯基。

按硬段結(jié)構(gòu)分為氨酯型和氨酯脲型，它們分別由二醇擴鏈劑或二胺擴鏈劑獲得。普遍常見的劃分是分為聚酯型和聚醚型。

按有無交聯(lián)可分為純熱塑性和半熱塑性。

前者是純線性結(jié)構(gòu)，無交聯(lián)鍵；后者是含有少量脲基甲酸酯等交聯(lián)鍵。

按制成品用途可分為異型件（各種機械零件）、管材（護(hù)套、棒型材）和薄膜（薄片、薄板）以及膠粘劑、涂料和纖維等。

TPU從分子結(jié)構(gòu)上來說，屬于聚氨酯。那么，它是怎么聚合而成的呢？

按合成工藝的不同，主要分為本體聚合和溶液聚合。

圖 生成氨酯基的反應(yīng)

本體聚合中，又可按有無預(yù)反應(yīng)分為預(yù)聚法和一步法：

預(yù)聚法是將二異氰酸酯與大分子二醇先行反應(yīng)一定時間，再加入擴鏈生產(chǎn)TPU；

一步法是將大分子二醇、二異酸酯和擴鏈劑同時混合反應(yīng)成TPU。

溶液聚合是將二異氰酸酯先溶于溶劑中，再加入大分子二醇令其反應(yīng)一定時間，最后加入擴鏈劑生成TPU。

TPU軟段種類、分子量、硬段或軟段含量以及TPU聚集態(tài)會影響TPU的密度，密度大約在1.10～1.25之間，與其他橡膠和塑料無顯著差異。

在同等硬度時聚醚型TPU密度比聚酯型TPU低。

TPU粒子需要進(jìn)行各種各樣的加工才能s形成最終的制品，主要采用熔融法和溶液法進(jìn)行TPU的加工。

圖 TPU包膠在電動工具外殼應(yīng)用

熔融加工是用塑料工業(yè)常用的工藝：如混煉、壓延、擠出、吹塑和模塑；

溶液加工是粒料溶于溶劑或直接在溶劑中聚合而制成溶液再進(jìn)行涂覆、紡絲等。

TPU制成最終產(chǎn)品，一般不需要進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)，可以縮短生產(chǎn)周期，廢棄物料能夠回收重新加以利用。

TPU具有高模量、高強度、高伸長和高彈性、優(yōu)良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能。

拉伸強度高、伸長率大，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點。

圖 可發(fā)泡TPU

小U將主要從拉伸強度和伸長率、回彈性、硬度等方面闡述一下TPU的力學(xué)性能。

圖 TPU與其他材料拉伸強度的比較

此外TPU在加工過程不加或加入很少助劑，能滿足食品工業(yè)要求，這也是其他材料如PVC、橡膠等難以辦到的。

圖 TPU回彈性與室溫以下溫度的關(guān)系

回彈隨溫度的下降而降低，直到某一溫度，彈性又迅速增加。這個溫度是軟段結(jié)晶溫度，決定于大分子二醇的結(jié)構(gòu)，聚醚型TPU較聚酯型TPU低。在結(jié)晶溫度以下的溫度，彈性體變得很硬且失去了它的彈性，因此，回彈性是類似于離開硬金屬表面的反彈。

圖  邵爾A與邵爾D之間的關(guān)系<