热塑性聚氨酯材料概述

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1、热塑性聚気酯材料概况1、热塑性聚氨酯的概述热塑性聚氨酯(ThermoplasticPolyurethane,简称TPU),又称聚氨基甲酸酯橡胶，简称聚氨酯橡胶，它是一种可以热塑加工、乂可以溶解于某些溶剂的特种合成橡胶线性聚合物，而MPU和CPU等热阀性聚氨酯，它们的特点分子中的化学交联导致的三维空间网状结构，使其具备极大的刚性，不能塑化成型。但三种聚氨酯的性能一样，强度和模量都比较高，断裂伸长率和弹性也相对比较好；耐低温、耐磨耗、耐老化、耐撕裂、耐油等特性更是极为优异。TPU作为一类高分子合成材料，具有优良的综合性能。TPU的耐磨、耐油性，对福射以及臭氧和氧等的抵抗能力以及在化学溶剂中的稳定

2、性都非常好，并且这种材料在很大的拉伸强度下才能使之断裂，断裂时材料达到的伸长率也较大，此外，该材料所能承受的最大压力也非常可观，II弹性模量高。近年来随着TPU研究技术的发展，适用于众多领域的TPU制品被成功研发出来，TPU产品已经在大量领域占据着不可撼动的地位，但是TPU也同时具不容忽视的缺点，如抗滑能力低。并且在TPU的加工过程中，在较小的温度变动下，TPU熔体的粘度可以在很大的范围

3、A)发生变化，这使得它的加工过程只能在一小段特定的温度范围内进行，并II它的生产成本高，TPU进一步的推广应用就是由于这些因素而被限制了。近几年，随着两相材料的发展提升到新的高度，国内外众多学者幵始将目光转

4、向了TPU与其他物质的共混制备出性能优异的两和复合材料上。将有机粘土等能够与TPU达到良好的相容效果的特殊填料加入其中，可以使其达到某些特殊性能得以提高的A的。2、热塑性聚氨酯制备的原料2.1低聚合度多元聚酯多元醇包括常规聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯二醇；聚酯多元醇是通过羟基和羧基缩聚反应制得。聚醚多元醇分子结构屮，由于醚键具有较低A聚能，且醚键具有易旋转的性质，所以其使得制备的产物在低温下具冇比较好的柔顺性，虽然材料的力学性能方面不及聚酯型聚氨酯，但可以使得材料粘度低，较聚酯型容易与配合剂和异氰酸酯等发生互溶，使得其在加工性方面也有不错的性能。2.2多异氰酸酯多元异氰酸酯根据是否存

5、在苯环可分为芳香族和脂肪族两类，芳香族类异氰酸酯较脂肪族反应活性更为突出。2.3扩链剂常用的扩链剂可以分为两大类：二醇类和二胺类。一般常用的二醇类扩链剂1，4-丁二醇(BDO)、丙二醇(PG)、乙二醇(EG)、1，6’-己二醇(HDO);而在工业上常用的二胺类扩链剂有3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等。2.4其他原料①填料填料的种类很多，一般来说加入不同的填料所达到的效果也是不同的。通常情况下我们加入填料的目的是为了提高产品的一些性能或者是降低产品的生产成本。在CPU的合成过程中填料的加入一般选择原位法，而TPU制备时则常采用熔融混合法。②

6、水解稳定剂酯基在湿热环境下的稳定性极低，它易与水发生水解反应，所以为了避免实验条件对实验结果产生较大的影响，在聚氨酯弹性体的制备过程中通常需要加入水解稳定剂。①其他助剂聚氨酯材料屌于易燃类，所有关于它的防火问题需要引起人们的重视，某些在特殊的聚氨酯弹性体，在制定配方吋，通常需要加入一些阻燃剂,提高其阻燃性能，以防失火。其它助剂还有可以改善材料的可塑性提高其柔性的增塑剂、能阻缓材料变质的稳定剂以及能够延缓聚合物氧化的抗氧剂等。增塑剂的加入可以使预聚体粘度降低，并且可以减少成木。3、原料对聚氨酯的影响聚氨酯基本是都是由多异氰酸酯、多元醇和扩链剂这三人类原料所组成，所以聚氨酯的性能方面的特性取决于

7、这个三个部分。3.1多元醇对聚氨酯的影响组成聚氨酯的多元醇一般可以被分为两人类，包括聚醚多元醇和聚酯多元醇两类。对于聚醚型聚氨酯，与聚酯型相比，柔顺性比较好，归于它的醚键的结构，醚键易旋转，极性方面比较弱，软硬段间的和容性不是很好。某些具有侧链的软段，由于位阻作用，使得软段的自由旋转被限制，从而容易造成微相分离。3.2异氰酸酯对聚氨酯的影响从化学结构，多异铽酸酯可分为芳族异铽酸酯、脂族多异铽酸酯和环族多异铽酸酯。由于芳族异氰酸酯由于结构与后两者不同，有苯环的存在，导致其模量和硬度一般要高于后两者；在结晶性的方面，结构上对称的二异氰酸酯由于分子链结构规整，排列方面比较有序，因此在聚合物的结晶和

8、性能方面有重要的作用。3.3扩链剂的对聚氨酯性能的影响制备聚氨酯常用的扩链剂为含活泼氢的二元或者多元的小分子醇类或者胺类。扩链剂的原理是扩链剂上活泼的氢，与由多异铽酸酯与多元醇缩聚反应得到的预聚物反应，这样可以很快的使得分子链增长，同化成聚氨酯大分子。4、聚氨酯合成方法4.1预聚体法预聚体法是首先将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反应，生成端NCO基的聚氨酯预聚物，浇注吋再将预聚体与扩链剂反应，这种制备聚氨酯