TPU材料

同义词: 热塑性聚氨酯弹性体 Thermoplastic Polyurethanes
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  • 来源: 硅之家
  • 作者: 硅小秘
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TPU中文全称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶,英文名为Thermoplastic Polyurethanes,是由二异氰酸酯类分子、大分子多元醇及扩链剂(低分子多元醇)共同反应聚合而成的高分子材料,属于PUR聚氨酯的一种,主要分为有聚酯型和聚醚型。

TPU材料

TPU材料的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。

一、性能对比

硬度范围对比:TPE(0A-90A)< TPU(60A-85D)< TPEE(28D-85D)

耐磨与耐油性对比:TPV < TPU (但是TPV的耐候性优于TPU)

耐磨与回弹性对比:TPU 聚酯系列 > TPU 聚醚系列

耐水解老化性对比:TPU 聚酯系列 < TPU 聚醚系列 

注塑级TPU:成型快以及良好操作性;主要用于鞋材配件、工业元件,电子产品、汽车配件产品、成人用品等。

挤出级TPU:透明性能、耐磨、抗撕裂、高弹性;主要用于管材、电线电缆、工业皮带、汽车配件等。

二、材料特性

TPU材料具有优越的高拉力、高张力、强韧和耐老化的特性,属于一种较为成熟的环保材料,目前几乎在各个领域中都有使用上TPU材料,它与其他的塑胶材料相比之下有着更高的强度、更好的韧性,在耐磨、耐高温、耐寒、耐油、耐水解、抗老化、抗UV、高防水透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉及保暖等优异的功能体现下,让TPU有别于其他塑胶材料。

1. 硬度范围广:通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性。

2. 机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。

3. 加工性能好:TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注射、挤出、压延等等。同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。

4. 耐油、耐水、耐霉菌。

5. 再生利用性好。

三、产品分类

1、TPU按分子结构来分类可分为:聚酯型和聚醚型两种:

聚酯TPU:优异的物理性能、力学性能和环保性能,具有耐磨防滑、良好的低温柔韧性、优异的加工性和良好的流动性特点;主要应用于鞋材及其配件、共混改性、包胶、护套、轮子、运动护具及机械零配件等。

聚醚TPU:优异的耐水解性能、耐老化、耐霉菌性,且有良好的低温柔韧性和弹性、以及良好的挤出稳定性等特点;主要应用于动物耳标、体育用品配件、消防水带、薄膜、吹膜、管材和运动护具等。

2、按照加工方式的分类又可分为:注塑级、吹塑级、挤出级、脱模级、吹膜级、发泡级、涂覆级、中空级、滚塑级、拉丝级、热熔级等等;

3、按照用途级别来分类又可分为:通用级、医用级、食品级、电线电缆级、管材级、薄膜级、板材级、光学级、填充级等;

4、按特性级别分:耐磨、透明级、耐水解、耐低温、耐高温、抗紫外线、高流动、耐老化、高强度、阻燃级、标准级、耐候、热稳定性、高抗冲、抗化学性、增强级、增韧级、抗静电、高光泽、导电级、高刚性、高滑动、粉料、高结晶等等。

四、原料区别

TPU塑胶原料与TPU水口料的区别:TPU原料就是直接从石油里面提炼出来从来没加工的料,水口是经过一次高温成型过的材料,TPU原料的化学性能稳定,物理性能良好,而水口的物理性比原料要差的多,容易脆,比较易开裂,韧性远不及原料,因为它的成型次数越多它的料性就越脆。

单单从颜色上来区分TPU水口料比例大的产品易发黄发黑。水口料做不出透明产品,做普通产品水口料的比率不能大于35%,要求低的产品水口料可以到达100%。其次水口料做大产品断口位发黑。

五、应用领域

TPU是一种成熟的环保材料,对于TPU材料的应用,基本上在各个领域中都可以见到其TPU制品,可能是某个零件、可能是某个装饰,也可能是一整个成品,通常最为常见的应用是在服装服饰、日用品、体育用品、安全防护类用品、体育用品、时尚装饰、鞋帽、工业用品、玩具、宠物用品、纺织辅料、交通用品配件、电力通信等等。

服装服饰辅料中的应用:透明松紧带(也称之为膊头带或者是弹力带)、女士肩带(可使用在内衣上或者是时尚服饰上,起到一个透明隐形的作用或装饰的作用)、TPU腰带(分为单纯挤出型和包覆挤出型两种)、衣服标签、羽绒服等时尚服饰的镶边条等等。

应用于汽车部件:球型联轴节、防尘盖、踏板刹车器、门锁撞针、衬套板簧衬套、轴承、防震部、内外装饰件、防滑链等;

应用于机械·工业用部件各种齿轮、密封件(主要起耐磨和耐油作用)、防震部件、取模针、衬套、轴承、盖类、连接器、橡胶筛、印刷胶辊等;

应用于鞋类:垒球鞋、棒球鞋、高尔夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌、女士鞋后跟、滑雪靴、安全靴、高档鞋底、导光条鞋带等;

管材·软管高压管、医疗管、油压管、气压管、燃料管、涂敷管、输送管、消防水带等;

薄膜·板材转动带(具有一定的拉伸作用)、气垫、膜片、键盘板、复合布等;

电线·电缆电力通信电缆、计算机配线、汽车配线、勘探电缆等;

其他自位轮、把手、表带、各种环形管线、圆形带、V型带、同步带、防滑带、TPU包胶织带、透明弹力圈等等。

六、环保性能

TPU材料从气味中,就有别于其他塑胶,不会产生刺激性的味道,也不会散发有毒气体,仔细的闻,就闻到TPU材料那谈谈的芬芳;将TPU材料燃烧,其烟雾是为白色烟雾,如果出现少量的黑烟,那说明燃烧的不够充分;将TPU埋入土壤只需1年左右的时间就能分解,分解后变成水=氢气和氧气,所以TPU的优越性和它的时尚环保性,因此,TPU材料不会造成大自然环境的破坏。

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