在材料科學(xué)的廣闊領(lǐng)域中蹂孽,熱塑性聚氨酯(TPU)以其獨(dú)特的性能和廣泛的應(yīng)用潛力容蕉,成為備受矚目的高性能彈性體材料协饲。從日常用品到高端工業(yè)制品裙戏,TPU 都展現(xiàn)出了不可替代的價值御滩。
TPU 即熱塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane ),是由軟段和硬段組成的嵌段共聚物削解。軟段一般由多元醇構(gòu)成朝正,賦予材料彈性和柔韌性;硬段由異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)生成圾恐,提供強(qiáng)度和剛性农想。不同軟段、硬段的種類和比例擂椎,使 TPU 呈現(xiàn)多樣性能例氓。
主要有本體聚合和溶液聚合。本體聚合又分預(yù)聚法融卿,即二異氰酸酯與大分子二醇先反應(yīng)峡黍,再加入擴(kuò)鏈劑生成 TPU;一步法是大分子二醇油蒙、二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑同時混合反應(yīng)居串。溶液聚合是二異氰酸酯先溶于溶劑,加入大分子二醇反應(yīng)后保地,再加擴(kuò)鏈劑生成 TPU 撰拯。

硬度范圍廣嗓奢,邵爾硬度在 Shore A 60 - Shore D 80 讼撒,可通過調(diào)整軟硬鏈段比例改變硬度,且硬度變化時仍保持良好彈性和耐磨性股耽。機(jī)械強(qiáng)度高椿肩,承載、抗沖擊豺谈、減震性能突出郑象,拉伸強(qiáng)度可達(dá) 35 - 50MPa 贡这,斷裂伸長率超 600% ,回彈性優(yōu)異厂榛,壓縮永久變形率低(<30% ) 盖矫。耐磨性能佳,阿克隆磨耗量<40mm3 击奶,比普通橡膠耐磨約 5 倍以上 辈双。耐屈折性好,在不同環(huán)境下重復(fù)周期性應(yīng)力作用柜砾,仍能保持極佳耐屈折特性 湃望。
寬溫域適應(yīng)性,工作溫度 - 40℃至 120℃ 芬莫,短期可耐 150℃ 笼万,低溫下柔韌性好,不易脆裂 众被。氣密性好简些,易通過高周波或熱壓熔接,用于充氣制品 唤抚,聚酯系列制品氣密性比聚醚系列更優(yōu) 篱撩。
耐油與耐化學(xué)性,TPU 是強(qiáng)極性高分子材料说庶,與非極性礦物油親和性小缓鞠,在多種油中幾乎不受侵蝕,聚酯系列耐油性更佳 秆牍;對許多化學(xué)物質(zhì)有抵抗能力 粥割。耐水解性,渾濁下耐水性能良好混砸,聚醚系列 1 - 2 年不會明顯水解 突妇;聚酯系列在特定溫度和時長的水中浸泡會分解 〗庾遥抗高溫與抗氧化性赃磨,抗氧化能力良好,耐溫性可達(dá) 120℃ 洼裤,相比一些塑膠原料邻辉,在高溫下更穩(wěn)定 。生物醫(yī)學(xué)性能腮鞍,生物相容性佳值骇,無毒、無過敏等反應(yīng),無局部刺激性和致熱源性 吱瘩。
加工性能好道伟,可采用注塑、擠出使碾、壓延蜜徽、吹塑等熱塑性材料加工方法 ,還能與某些高分子材料制成性能互補(bǔ)的聚合物合金 票摇。環(huán)本行可回收,無需硫化共悼,生產(chǎn)周期短驶闰;廢棄物料可回收利用,符合歐盟 REACH钙瘫、RoHS 等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 阔垢。
分為聚酯型眶蹈、聚醚型和丁二烯型藤棕,分別含酯基自拖、醚基或丁烯基 雹了。
分為氨酯型和氨酯脲型,由二醇或二胺擴(kuò)鏈劑獲得 宏查。

分為純熱塑性(純線性結(jié)構(gòu)索驰,無交聯(lián)鍵 )和半熱塑性(含少量脲基甲酸酯等交聯(lián)鍵 ) 。
分為異型件(機(jī)械零件 )骡拐、管材(護(hù)套妓浮、棒型材 )、薄膜(薄片蓉冈、薄板 )以及膠粘劑城舞、涂料和纖維等 。
用于鞋底家夺、鞋面,提供彈性伐弹、耐磨性和舒適度 拉馋;制作防水透氣薄膜、運(yùn)動護(hù)具等 惨好。比如 Adidas Boost 技術(shù)的運(yùn)動鞋中底用 TPU 實(shí)現(xiàn)能量回饋 煌茴。
制造手機(jī)保護(hù)殼、智能手表表帶,抗沖擊蔓腐、耐刮擦 矩乐;耳機(jī)線材高回彈、抗纏繞 合住。

汽車線束護(hù)套耐油僵卿、耐老化 ;內(nèi)飾表皮释何、空氣導(dǎo)管觸感柔軟正庙、耐候性強(qiáng) 。
醫(yī)用導(dǎo)管坯肿、止血帶等蓄扳,滿足生物相容性要求 。
密封圈蔗承、液壓軟管等拢给,耐高壓、抗化學(xué)腐蝕 主瘸。
高流動性 TPU 線材用于定制化鞋墊褥疆、柔性機(jī)器人部件等 。
TPU 以其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)糊怖、優(yōu)異的性能特點(diǎn)永铛、多樣的分類方式和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,在現(xiàn)代材料應(yīng)用中占據(jù)了重要地位捻艳。隨著科技的不斷進(jìn)步驾窟,TPU 材料有望在更多新興領(lǐng)域得到拓展和應(yīng)用,持續(xù)為人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)帶來新的驚喜與變革认轨。
