TPU行业的上游原材料主要来自于石油、煤衍生品或副产品,包括MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO等主要原材料。中游为聚氨酯,TPU属于聚氨酯弹性体的一种,处于石油化工的下游产品,更为接近终端的消费市场。TPU作为高分子新材料行业中的朝阳产业,下游应用领域广阔。由于其具有其他塑料无法比拟的各种优异性能,成为了材料行业的重要组成部分,下游覆盖电子注塑、日常消费品、工业、建筑、医疗、汽车、农业等众多领域,是运动装备、电子电器、医疗卫生、资源勘探等有特殊要求的制造领域产业转型升级的关键材料。TPU具有较高的绝缘性能,可以用作电缆的绝缘层材料,保护电缆内部的导线免受外界电场和电压的干扰。江苏 TPU ZHF 85AT8 MATT01

热塑性聚氨酯是一种性质独特的多功能弹性体,它是一种嵌段线性共聚物,由软硬交替的链段序列组成。其适应性来自化学结构中的软硬链段。可以通过调整软硬链段的比例以实现各种硬度。软硬链段的比例越高,热塑性聚氨酯就越坚硬。硬链段为异氰酸酯,并可被分类为脂肪族或芳香族,具体取决于异氰酸酯的类型。软链段由反应生成的多元醇组成。除了指定热塑性聚氨酯等级中硬链段和软链段的比例外,异氰酸酯和多元醇的类型也会对热塑性聚氨酯的性质产生影响。浙江路博润 TPU EV90AT3TPU可以制造隐形车衣,在保护爱车漆面同时又能汽车在阳光下有打蜡的效果。

无机类阻燃剂主要有含铝、硼、硅、镁、钛等元素的无机化合物。无机类阻燃剂的阻燃机制主要是以降低TPU燃烧时所产生的热量或是提高碳层强度和隔热效果的途径来达到阻燃的目的。无机阻燃剂可研磨成粉末或本身就是纳米尺寸,它们通过表面改性后可以与TPU树脂混合,在TPU基体材料燃烧时有的会发生复杂的化学反应。如常用的无机阻燃剂氢氧化铝,当TPU燃烧时,氢氧化铝分子中的结晶水会释放出来,形成水蒸气,降低氧气浓度,同时吸收热量。氢氧化铝脱水后生成氧化铝颗粒物也会和高分子材料燃烧所生成的碳结合,形成坚固复合碳层,隔绝氧气,使内部高分子难以继续燃烧。近年来,除了传统的无机阻燃剂,大量的新型无机阻燃剂被科研工作者陆续开发出来用于TPU阻燃。无机阻燃剂添加到TPU中除了具有强化碳层和催化成碳的功效之外,一些含特殊金属离子的无机化合物还同时具有很好的抑烟效果,在环保方面有其优势,因此也是越来越被人们所关注,但无机粒子与有机高分子TPU的相容性并不好,添加量一般都比较低,大量添加则会损伤TPU的力学性能。
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。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可制取品种繁多各种性能的TPU产品。TPU具有低吸水性和较高的耐化学品性,它对霉菌的生长具有一定的抵抗力。

近年来,由于含磷、氮类的有机阻燃剂阻燃效果较为明显,因此对该类阻燃剂研究较深。如采用一步包埋法将双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)与单体混合制备了BDP阻燃改性TPU。研究结果表明,在研究范围内,阻燃TPU的氧指数和UL94阻燃等级随着阻燃剂BDP含量的增加而提高,但其力学性能如拉伸强度和100%定伸模量则随阻燃剂加入量的增加,表现出增大后减小的趋势。当阻燃剂BDP质量分数为9%时,阻燃TPU的综合性能达到较为理想的状态,其氧指数达到26%,UL94阻燃等级达到V-1级。已有研究表明,有机阻燃剂阻燃效果明显,与TPU基材的相容性好,其添加量可比无机阻燃剂多,力学性能的影响也比无机阻燃剂小,但在抑烟方面功效并不突出,只有少量有机阻燃剂具有一定抑烟效果。充电线缆有时需要能够在高温环境下工作,TPU可以具备较高的耐高温性能,确保线缆的可靠性和安全性。安徽路博润 TPU ZHF90AM9
TPU分为脂肪族和芳香族。江苏 TPU ZHF 85AT8 MATT01
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,此时的韧性较为高。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。江苏 TPU ZHF 85AT8 MATT01
有机阻燃剂主要有早期的卤化物以及目前人们普遍关注的磷、氮类有机化合物,有机阻燃剂的阻燃机制随组分不同而不同。卤化物的阻燃效率高是因为燃烧时,卤化物可产生自由基抑制聚合物燃烧,同时生成大量不燃烟气,稀释可燃气体,以达到阻燃目的,但缺点是生成的烟气毒性大,因此逐渐被淘汰。磷化物的阻燃机制与卤素类似,也是可以生成自由基,以阻止燃烧(氧化反应)基本反应的进行,其优点是不会产生有毒气体,同时还会促进成碳,提高碳层强度,因此备受人们关注。含氮类阻燃剂主要是气相阻燃,燃烧时生成大量不燃气体,稀释氧气,抑制氧化反应进行,也有部分含氮化物,如受阻胺,同样可以产生自由基,阻止氧化反应我国热塑性聚氨酯弹性体(TPU...