TPU配方设计原料及合成工艺
发布时间：
2021-08-23
所谓弹性体是指玻璃化温度（Tg）低于室温，扯断伸长率大于50%，且外力撤除后复原性比较好的一类高分子材料。
热塑性弹性体TPU
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是由低聚物多元醇作为软段、二异氰酸酯-扩链剂作为硬段的一种嵌段共聚物。TPU可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯，其分子结构一般是线性的，但是在分子结构之间也存在一定的物理交联。聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子内的吸引力有关，这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关，也即与基团种类及密集程度有关。
TPU具有较高的模量、高强度、高伸长、高弹性以及优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化等综合性能，是一种用途十分广泛的新型环保材料，在鞋材、胶黏剂、油墨粘接料、薄膜、片材、熔纺氨纶、汽车内饰及电线管材方面都有很广泛的应用。
合成TPU的原料及助剂
合成TPU主要有三大原料，即低聚物多元醇、多异氰酸酯（一般为二官能度）和小分子扩链剂。此外，在工业生产时为了提高生产效率，缩短周期及改善某些加工性能还需要加入一些其他助剂。
表1 TPU用原料及助剂
合成TPU工艺
TPU的合成按合成工艺分为本体聚合法和溶液聚合法。
本体聚合法又分为预聚体法和一步法：预聚体法是将二异氰酸酯和大分子二醇先反应一定时间，再加入扩链剂生产出TPU；一步法是将二异氰酸酯、大分子二醇及扩链剂在反应釜中同时混合反应出TPU。其中，在生产中，一步法和两步法各有优势可言，具体见表2
表2 合成方法的优劣势比较
溶液聚合是先将二异氰酸酯溶于溶剂中，再缓慢加入大分子二醇搅拌反应一段时间，最后再加入扩链剂生产TPU。
TPU生产厂家
目前TPU生产厂家较多，质量也是参差不齐，产品主要有聚醚型TPU、聚酯型TPU、脂肪族TPU、聚己内酯TPU、聚碳酸酯TPU、聚醚阻燃TPU、TPU+GF、TPU+PC合金、抗静电导电TPU等。
表3 TPU生产厂家
总结
从整体分析来看，国外生产TPU巨头较多，而我国TPU生产企业大多为中小型企业，相对分布比较分散，产品质量不稳定，重复实验多，而且其技术开发能力相对薄弱，产品功能少，缺乏核心竞争力。同时，随着我国对行业产品质量的要求越来越高，相关企业可以抓住相关机遇，为企业的发展带来新的发展。
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