预聚体法是将低聚物二元醇和二异氰酸酯先反应,在少量催化剂条件下与干燥的扩链剂合成。预聚体法在制作中的工艺过程较复杂,耗能高,制成的预聚体粘度大,增加了工艺操作难度。但预聚体副反应少, 制成的产品性能优于一步法。按反应过程的连续性可分为间歇法和连续法。间歇法常用的生产设备包括自动化浇注设备、熟化烘箱、破碎锤、挤出机等, 其生产效率低, 产品质量不均, 不适合大规模生产, 因此国内外相继进行了连续化生产工艺及设备的研究。连续法设备为反应挤出生产线, 其主要设备包括原料贮罐、浇注机、平行双螺杆挤出机、水下切粒机、分离干燥设备和封装设备。双螺杆连续反应挤法是目前生产的主流工艺, 生产效率高、产品品质稳定, 适合大规模生产。它生产的可用于涂料、弹性体和黏合剂等方面。热塑性聚氨酯弹性体简称TPU,是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。安徽耐化学品TPU
TPU的韧性:韧性是使材料断裂所需要的能量,等于应力-应变曲线下的面积。一般来说TPU的硬段含量在10%~21%之间时,TPU呈现软橡胶态,此时TPU的韧性较低,且弹性模量也较低。当硬段含量在32%~55%之间时,TPU表现为弹性体,此时的韧性比较高。当硬段含量在66%~77%之间时,TPU的模量达到较高的数值,呈现弹性塑料的性能。韧性随硬段含量增多而发生变化的原因是,硬段提供弹性模量,而软段提供伸长率,当硬段含量较低时(硬段呈孤立球体分布在连续软段相中)TPU的弹性模量低且伸长率很大,根据韧性的定义可得出韧性很低。而当硬段含量过高时(硬段呈连续相,软段分散其间),弹性模量可达到很高的数值但伸长率会变得非常低,同理可知韧性也很低。而在硬段和软段配比适当,硬段由分散相过度到连续相的状态时,硬段的高模量高熔化热加上软段的高伸长率,使TPU得到了较高的韧性值。安徽耐化学品TPUTPU材质比较突出的优点就是柔韧性好,可以随意“蹂躏”。
TPU的分子链是(AB)n型嵌段线性结构,其中A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚,B一般是丁二醇,AB链段间化学结构是二异氰酸酯。根据A结构的不同,TPU可分为聚酯型、聚醚型、聚己内酯型、聚碳酸酯型等等,较常见的就是聚醚型TPU和聚酯型TPU。聚醚型TPU和聚酯型TPU的整体分子链都是线性结构,区别主要还是在于软链段是聚醚多元醇还是聚酯多元醇。聚醚多元醇是在分子主链结构上含有醚键、端基带有羟基的醇类聚合物或齐聚物。因其结构中的醚键内聚能较低,并易于旋转。因此聚醚型TPU具有优异的低温柔韧性、耐水解性、耐霉菌性、抗紫外线性等,产品手感好,但剥离强度与断裂强度相对较差。聚酯多元醇***价键能极强的酯基可以和硬链段形成氢键,起到弹**联点的作用,但聚酯容易受到水分子的侵袭而发生断裂,水解生成的酸又能进一步催化聚酯的水解。
TPU(热塑性聚氨酯弹性体)是一种新兴的塑料品种。由于TPU具有良好的可加工性,耐候性和环保性,因此被***用于鞋材,管道,薄膜,滚筒,电缆和电线等相关行业。聚氨酯热塑性弹性体,也称为热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU,是一种(AB)N型嵌段线性聚合物,A是一种高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚,B是2-12的直链具有链碳原子的二醇和AB段之间的化学结构与二异氰酸酯(通常为MDI)相连。通用结构式如图所示。热塑性聚氨酯橡胶通过分子间氢键交联或在大分子链之间轻度交联。随着温度升高或降低,这两个交联结构是可逆的。熔融状态或溶液状态下的分子间力减弱,并且在冷却或溶剂蒸发后,存在强大的分子间力连接在一起以恢复原始固体的性能。TPU具有很强的高张力和高拉力,是一种成熟的环保材料,并已得到国际绿色环保材料的相关认证。
TPU 的分子链结构(二级结构):大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇(扩链剂)和异氰酸酯连接成短链结构,因为链短,表现为刚性,就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能,从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。在对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配时可制取品种繁多各种性能的TPU产品。从耐候性方面来说,TPV优于TPE,TPE优于TPU。安徽耐化学品TPU
一般的塑胶原料长期在70℃以上的环境下容易氧化,TPU抗氧化能力良好;一般而言TPU耐温性可达120℃。安徽耐化学品TPU
PU和PU在性能、应用领域和成本等方面都存在差异。TPU具有出色的耐磨性、弹性、硬度范围广和加工性能好等优点,并广泛应用于汽车、鞋材、医疗等领域;而PU则具有优异的弹性、拉伸强度和撕裂强度等性能,并广泛应用于纺织、建筑、交通等领域。在选择材料时,需要根据具体需求和场景进行综合考虑和选择。从成本与价格的考量TPU和PU的话,由于成本和价格受到多种因素的影响,包括原材料价格、生产工艺、产品性能等。TPU的成本和价格可能稍高于PU,因为TPU具有更优异的性能和更广泛的应用领域。在实际应用中,还需要根据具体需求和场景进行综合考虑和选择。安徽耐化学品TPU
生产原料及配方差异(1)聚醚型TPU的生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)、1、4—丁二醇(BDO),其中MDI的用量约在40%左右,PTMEG约占40%,BDO约占20%。(2)聚酯型的TPU生产原料主要有4-4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1、4—丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量约在40%,AA约占35%,BDO约占25%。TPU分子质量分布及影响聚醚的相对分子质量分布遵循Poisson几率方程,相对分子质量分布较窄;而聚酯二元醇的相对分子质量分布则服从Flory几率分布,相对分子质量分布较宽。软段的分子量对聚氨酯的力学性...