资源描述：
《TPU生产配方的设计与调整.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、聚氨酯工业2005年第20卷第4期POLYURETHANEINDUSTRY2005.Vo1.20No.438技术交流TPU生产配方的设计与调整张欢琴白子文(山西吕梁市会计学校离石033000)摘要:简要介绍了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)生产中有关配方的设计与计算,讨论了反应程度、原料性能以及计量精度对TPU性能和质量的影响。关键词:TPU;R值;聚合度;相对分子质量;配方设计热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种特殊的弹性例、形成氢键的能力以及结晶性能,决定了TPU的材料,具有高
2、模量、高强度、高伸长率、高弹性以及优弹性、强度、伸长率以及耐水性能、耐磨性能、高低温良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等性能,也是一种新性能等所有特性。生产配方的确定,必须满足TPU型的环保材料。TPU与其他聚氨酯弹性体如浇注型的性能要求。聚氨酯弹性体(CPU)相比,明显的优势是可连续化在设计配方时,首先根据性能要求选定主要原生产、生产效率高、质量均一性好、边角料和废料可料,如强度与耐磨性要求高而耐水性要求一般时,可回收利用。TPU的硬度介于橡胶和塑料之间,可采选用聚酯;弹性与低温性能要求高时,应选用P
3、T用挤出、注塑、吹塑、压延、熔融纺丝等方法加工成不MEG;耐水性与电绝缘性要求高时,可选择聚丁二烯同用途的产品。由于TPU的优越性能和加工方法多元醇;强度、耐磨性、耐水性要求都高且成本限制的多样性,TPU在诸多领域已得到蓬勃发展,尤其在不严时,可选用聚碳酸酯多元醇;等等。我国其发展速度很快,超过了欧美日,因此近年来中在确定了主要原料后,还需确定有关参数。在国市场已成为国内外TPU业界关注的焦点。TPU配方设计过程中,通常以异氰酸酯指数R值TPU的生产是一个精确度要求非常高的系统工(即NCO/OH比
4、值)与硬段含量(Ch)作为参数,并程,在每一种原料、每一个过程中出现的微小变化,以大分子二元醇的量为100作为基数来进行配方的都可能对产品的质量与性能产生很大的影响。这就计算。要求我们在生产中,必须严格检测每一种原料的质1.1.1R值的确定量指标、严格监控每一个工艺参数、严密注意每一台在TPU的生产中,一般情况下R值控制在0.95设备的运行、严格控制每一段工艺过程,从配方的设~1.05,大多数在0.98~1.02之间。当R<1时,所计、原料的采购、投料量的调整、计量系统的校正以制的TPU为纯线性结
5、构,属热塑性产品;R>1时,及水下切粒、后熟化等每个过程中温度等工艺参数除生成线性TPU外,还有部分支化甚至交联结构的控制,到最终产品的质量检测,都必须有一套严格TPU的生成,产品为半热塑性产品。纯线性结构的的规范。TPU可熔可溶,既可以进行熔融加工如挤出、压延、注塑、吹塑等,也可以进行溶液加工如制成涂料、胶1配方的设计与计算粘剂、浆料等。而半热塑性TPU则可熔,但不全溶,1.1设计参数只能进行熔融加工,不能进行溶液加工。因此,在设TPU具有典型的嵌段结构,即在大分子中含有计配方时,应根据产品的
6、性能要求选择适宜的R软段与硬段结构。由于TPU中基本没有交联结构,值。其强度主要来自分子内的共价键力及大分子之间的此外R值对产品的相对分子质量也有直接的范德华力与氢键。大分子中软段与硬段的结构、比影响。根据反应方程式:第4期张欢琴等TPU生产配方的设计与调整39nOCNANCO+(n+1)HOAOH定其形态的主要因素。硬段质量分数较小时(7、溶于软段之中的现象,TPU体系整体性能表又R=n/(n+1),故Mn=nMNCO+(n+1)MOH=现为单一的软段相。当硬段质量分数较高但低于(MOH+RMNCO)/(1-R)(1)40%时,硬段分散在软段之上,软段是连续相;这2[若NCO过量,则Mn=(MNCO+R/MOH)/(1-种情况中,TPU主要呈现软段相的特征性能,如具有R),这里R,=OH/NCO]良好的耐低温性能、较高的伸长率以及弹性,但拉伸另外,TPU的合成反应机理为逐步加成缩聚反强度、模量、耐磨性与耐热性能等较差。当硬段
8、质量[1]应,符合缩聚反应机理。按照缩聚反应机理,可分数在40%~60%时,TPU具有良好的微相分离,以推出下式:软段相与硬段相均可能是连续相,此时TPU表现出TPU的最大平均聚合度mmax(数均)=(R+1)/良好的综合性能,伸长率、弹性、拉伸强度、模量、耐(2
9、R1
10、)(2)磨性以及耐低温性能都比较好。当硬段质量分数大可以得出:当R=1时,mmax=于60%时,软段分散在硬段之中,硬段是连续相,此当R=0.99时,mmax=99.5时TPU主要表现出硬段相时的
