聚氨酯热塑性弹性体,简称TPU,在第十一章已有详细介绍,这里仅作综合概述。
TPU是最早发现的热塑性弹性体材料,目前用量占TPE的10%左右。它是嵌段聚合物,在分子结构中,以短链二醇与异氰酸酯反应而成的氨酯为硬段,以长链反应而成的氨酯为软段。TPU按组成的单体可分为聚醚型和聚酯型两大类,且按TPU的异氰酸酯、短链及长链的二元醇品种不同,可生成许多性能不同的品种,性能范围很广,如拉伸强度可达25~70MPa,拉伸模量可达8~2000MPa。其主要特性如下:
1)有优异的撕裂强度,回弹性好,耐曲挠,压缩永久变形小,耐磨性优异(超过其他许多材料),且有强韧性和抗疲劳性。
2)耐低温性良好,在干燥条件下最高使用温度为70~85℃,短期使用温度为120℃,脆化温度为-53℃。
3)耐油,耐脂肪烃,抗辐射,抗血栓,与人体皮肤及其他组织相容性好,透明性好。
4)其缺点是耐热性差,耐压缩性低,耐光性不高,外观易变黄,对酸碱敏感,不耐氯代烃和芳香烃溶剂。聚酯型TPU耐热水性差,且易受微生物侵蚀。
为了改善TPU的性能,各生产商对其改性研发工作非常重视,通过各种改性途径,如加入玻璃纤维或各种耐磨、润滑填料,用ABS、PC组成合金或采用IPN改性技术开发了许多改性品种,扩大了使用范围,如高刚性TPU、抗冲击增强TPU、耐磨TPU、高透明TPU、高流动性TPU、双色成型TPU、高回收率TPU、抗静电TPU、生物降解TPU、高阻尼TPU、液晶TPU、形状记忆TPU、高透湿TPU和导电TPU等。
TPU应用范围较广,在汽车工业中可作保险杠、仪表板、挡泥板、阻流板、车后窗(透明TPU)、车内薄蒙皮、工具手把、齿轮和密封件等。在运动器材行业中可作高挡运动鞋、滑雪靴、旅游鞋和登山鞋等。专用级TPU可作食品器具,聚醚TPU可作医疗器材,如植入体内材料和导管等。其他方面可作胶管、绳索、织物、传送带、输送带、导轮、滑轮、电线和电缆等。几种TPU的性能及加工方法见表13-18。
表13-18 TPU的主要性能及加工方法
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两家美国公司TPU产品的性能数据见表13-19和表13-20。
表13-19 美国MILES公司热塑性聚氨酯技术指标
(续)
注:商品名称为Texin。
表13-20 美国道化学公司卫生级热塑性聚氨酯技术指标
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