聚氨酯的性能,歸根結底受大分子鏈形態結構的影響。特別是聚氨酯彈性體材料,軟段和硬段的相分離對聚氨酯的性能至關重要,聚氨酯的獨特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態學來解釋。聚氨酯材料的性能在很大程序上取決于軟硬段的相結構及微相分離程度。適度的相分離有利于改善聚合物的性能。從微觀形態結構看,在聚氨酯中,強極性和剛性的氨基甲酸酯基等基團由于內聚能大,分子間可以形成氫鍵,聚集在一起形成硬段微相區,室溫下這些微區呈玻璃態次晶或微晶;極性較弱的聚醚鏈段或聚酯等鏈段聚集在一起形成軟段相區。軟段和硬段雖然有一定的混容,但硬段相區與軟段相區具有熱力學不相容性質,導致產生微觀相分離,并且軟段微區及硬段微區表現出各自的玻璃化溫度。軟段相區主要影響材料的彈性及低溫性能。硬段之間的鏈段吸引力遠大于軟段之間的鏈段吸引力,硬相不溶于軟相中,而是分布其中,形成一種不連續的微相結構,常溫下在軟段中起物理交聯點的作用,并起增強作用。故硬段對材料的力學性能,特別是拉伸強度、硬度和抗撕裂強度具有重要影響。這就是聚氨酯彈性體中即使沒有化學交聯,常溫下也能顯示**度、高彈性的原因。TPU可以滿足電動汽車充電電纜的電纜保護套對抗紫外線、抗風化、抗臭氧和抗微生物性能的要求。浙江 Lubrizol TPU 58244

聚氨酯大分子中的聚醚或聚酯鏈段非常柔順,呈無規卷曲狀態,通常稱之為柔性鏈段;而有的鏈段是由小的烴基、芳香基、氨基甲酸酯基或取代脲基組成,在常溫下伸展成棒狀,不宜改變其構形構象,這種鏈段比較僵硬,一般稱之為剛性鏈段。所有聚氨酯分子均可以看作是柔性鏈段和剛性鏈段交替連接而成的(AB)n型嵌段共聚物。在聚氨酯彈性體聚集態結構中,分子中的剛性鏈段由于內聚能很大,彼此締合在一起,形成許多被稱之為微區的小單元,這些小單元的玻璃化溫度遠高于室溫,在常溫下它們呈玻璃態、次晶或微晶,因此把它們稱之為塑料相。聚氨酯彈性體分子鏈中的柔性鏈段也聚集在一起,構成聚氨酯橡膠的基體,由于其玻璃化溫度低于室溫,故稱之為橡膠相。在聚氨酯彈性體的聚集態結構中,塑料相不溶于橡膠相,而是均勻分布在橡膠相中,常溫下起到彈**聯點的作用,此現象稱之為微相分離。正是因為能發生微相分離,所以聚氨酯彈性體具有**度、高硬度、高彈性和很好的低溫性能相結合的優點。路博潤TPU一級代理商近年來隨著TPU應用范圍的擴大,TPU的市場應用從鞋類行業等低端市場行業拓展到了醫用、航天等高級市場行業。

TPU的彈性模量和定伸應力:彈性模量是指材料在比例限度內,張應力與相應的應變之比,即楊氏模量。表中所示的就是TPU的彈性模量,100%定伸應力和300%定伸應力。此表格選擇了兩種不同配方下制成的TPU,以及不同硬段含量下的數據。可見彈性模量和定伸模量都隨硬段含量的增加而增加。結果很顯然,硬段增加,模量也會隨之上升(材料會變“硬” )從微觀角度解釋的話,硬段含量增加,形成硬段相的球晶體積分數增加,分散在軟段基料上的硬段分散微區逐漸連通而接近連續相,從而提高了模量。
根據有關可靠實驗表明,聚醚型TPU的拉伸強度和伸長率遠優于聚氯乙烯塑料和橡膠,此外TPU在加工過程不加或加入很少助劑,能滿足食品工業要求,這也是其他材料如PVC、橡膠等難以辦到的。TPU的性能強烈地受到微區形態的影響。在加熱或處理TPU期間,發生相混合,而在快速冷卻時,出現相分離。TPU的分離過程(脫混過程),由于其高粘度,決定于時間。而TPU的力學性能又強烈地關系到與時間有關的微區形態。因此,為了獲得比較好性能,TPU應進行后硫化。后硫化條件隨TPU材料變化,TPU達到比較好性能可以室溫貯存一周或高溫下硫化以便縮短時間周期。TPU軟管具有柔軟,彈性好,耐磨損,耐油,耐老化等優異性能。

TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)的力學性能主要包括:硬度,拉伸強度,壓縮性能,撕裂強度,回彈性和耐磨性能,耐屈擾性等,而TPU彈性塑料的力學性能,除這些性能外,還有較高剪切強度和沖擊功等。其中硬度是材料抵抗變形,刻痕和劃傷的能力的一種指標。TPU硬度通常用邵爾A(ShoreA)和邵爾D(shoreD)硬度計測定,邵爾A用于比較軟的TPU,邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結構中的硬段含量來決定,硬段含量越高,TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也會發生改變,拉伸模量和撕裂強度增加,剛性和壓縮應力(負荷能力)增加,伸長率降低,密度和動態生熱增加,耐環境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關系。從室溫冷卻降溫至突變溫度(-4~-12℃),硬度無明顯變化;在突變溫度下,TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性,這是由于軟段結晶作用的結果。針對線纜領域特殊應用,市場上已開發多種無鹵阻燃、霧面啞光、低煙或無煙、抗靜電等功能性TPU產品。路博潤TPU一級代理商
用芳香族聚異氰酸酯制備的聚氨酯涂料容易被氧化,因此,在陽光直射下,更易老化變黃。浙江 Lubrizol TPU 58244
TPU可應用于汽車輪胎、輸送帶、礦山分選篩的襯里、印刷膠輥、防水材與鋪裝材、密封圈、鞋跟等等。但其價格昂貴,產品成本較高,加之TPU的加工溫度范圍窄,難于加工,給TPU的推廣應用帶來了一些影響。TPU的硬度介于橡膠和塑料之問,可采用擠出、注塑、吹塑、壓延、熔融紡絲等方法加工成不同用途的產品。由于TPU的優越性能和加工方法的多樣性,TPU在諸多領域已得到蓬勃發展,尤其在我國其發展速度很快,超過了歐美日,因此近年來中國市場已成為國內外TPU業界關注的焦點。浙江 Lubrizol TPU 58244