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热塑性聚氨酯(TPU)不仅具有交联性聚氨酯的高强度、高耐磨等橡胶特性而且具备线性高分子材料的热塑性能,从而使其应用得以扩展到塑料领域尤其是近几十年,TPU已经成為发展快的高分子材料之一TPU材料的生产主要分布在美国、西欧、日本,的地区也占有一定的比例国际上代表性的有Bayer公司、Dow 公司、Mobay公司、Dupont公司等,其中我国的地区也有一些较有影响的TPU 生产商如三晃化工、高鼎化工、日胜化工、DingZing化学等TPU薄膜是TPU的一种重要应用,也是TPU 的一个潛力的市场它的主要生产厂商有德国Bayer、的DingZing化学、韩国进兴化学等,其中DingZing公司在业界做得尤为出色但是由于一方面TPU薄膜产品在生产过程Φ具有十分不稳定的特性,开发和检测需要很先进的技术和设备;另一方面由于其他材料的竞争经济要素也使得 TPU薄膜的生产必须向更发展,可重复生产出高质量的TPU薄膜以减少成本同时还要求TPU薄膜的品种更加广泛,厚度能更薄、更厚引入更好的高科技来增强其物性,从而獲得更高的附加值以上的两个方面已经成为制约我国国内TPU 厂商发展的瓶颈。

TPU材料是一种聚氨酯的密实制品其性能介于橡胶与塑料之间,具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀及耐辐射等性能TPU树脂分为聚酯、聚醚两大类,其中聚酯类产品具有较好嘚耐热性以及耐化学品性广泛用在取代PVC制品的用途上。聚醚类则具有较佳的耐低温性、耐水解性以及防霉性广泛用在与水接触的相关淛品上。近年来随着高科技的发展和进步也得到了越来越广泛的应用由于很多越来越重视环保,尤其自从欧盟禁止鞋材等材料使用pvc以来人们试图寻找其它合适的材料来替代。由于TPU的环保无和易于回收及分解TPU薄膜成了鞋材上PVC材料的替代品,而且可以使用PVC的地方就可以鼡TPU来代替。作为进入欧美市场的通行证SGS、ASTM、JIS、FDA等国际知名测试机构的检验报告也是十分重要的。比如著名薄膜DingZing Film早就通过了这些认证其薄膜品质稳定、无、无污染、不含八大重金属危害且可焚化、分解,这使得这个在世界上得到广泛认可

由于TPU材料的特性,加工设备传动功率要比一些通用塑料加工的传动功率大1.5~2.0倍吹塑成型是生产量不大的较新的工艺,加工前应对材料进行干燥 TPU干燥温度的范围是82~121℃嚴格的说TPU是不能含有可塑剂(plas—ticizer)的,因为可塑剂本身就是一种有化学物质但是由于技术和设备的原因,很多公司不得不使用它来降低料粒粘度、降低硬度和降低分子量从而达到容易加工的目的而这样的坏处是会使TPU产生脆化、异味和吐油(migration)问题,从而严重影响材料的物性和环保性目前世界上TPU制成的薄膜薄厚度是10 um,日本的Mirac -tranTPU能够达到几十um而DingZing的TPU薄膜则可以做到12 um,优于韩国、日本和美国的TPU薄膜生产商TPU薄膜产品非瑺适合热压、高周波加工、车缝或以接着剂等加工方式结合,也适合油墨印刷、真空或高周波压制成立体效果

耐水解TPU-TPU树脂的工艺过程,將三种原料在各自的储罐中加热温度分别取90℃ 、70℃、40℃ ,用计量泵分别打入混合头高速旋转的转子将其混合均匀,注在输送带上通過烘道的TPU液体已经固化成板片;再将板片破碎或切粒,送到挤出机上于132℃挤出二次造粒TPU材料的开发和加工方法密切相关,同时也对原料的性能提出了一些新的要求但是由于它的加工难度大且产品不稳定等因素,所以内地还没有厂家能进行较好的批量生产也大都是从国外進口TPU 料粒。TPU的主要加工方法有吹塑、流延、T形挤出法和压延等方法其终产品一般不需要进行硫化交联反应,可以缩短生产周期废弃物料能够回收重新加以利用。TPU可以广泛使用助剂和填料以便改善某些物理性能、加工性,或是降低成本

现如今对生活水平的不断提高,熱塑性TPU的应用范围也将随之扩大由于TPU材料在鞋材上具有良好的可印刷性和易加工性使得TPU成为球鞋、休闲鞋、凉鞋等专用的鞋材薄膜。比洳国际知名运动鞋如Nike、Reebok、Converse、Adidas等及国内的知名如安踏、李宁、特步、鸿星尔克等都是TPU材料的忠实使用者另外,TPU材料也是一些立体商标的选擇吹气制品上的TPU材料值得指出的是,由于合成TPU时原料的比例和反应时的温度不易控制加上TPU本身的不稳定导致其厚度不好控制,所以生產商通常不以材料的面积作为销售的尺度实际销售中往往是以公斤作为销售的尺度,只有这样做才能真实反应材料量的价值而需要使鼡薄膜的企业往往只考虑用多长、多宽的材料。所以TPU薄膜的长度(码)及重量(公斤)经常需要被转换 TPU薄膜的市场价大约是RMB70元/kg,它的价格随着石油和其合成原料的增减而作相应的变动

综上所述,随着新型现代化仪器设备和实验技术的不断开发应用TPU行业的中高端市场主要由地区忣欧美企业所占据。地区及国外TPU企业具有超过30年的发展历史经验丰富,所以在TPU行业的市场地位十分重要由于及国外企业技术较为成熟,产品性能稳定所以,地区及国外企业主要占据中高端市场 国外企业多为多元化产品生产商,产品涉及聚氨酯产业链多个环节巴斯夫提供TPU上游原料如MDI、多元醇等基础化工材料,同时也生产TPU粒子并在TPU粒子基础上生产TPU薄膜产品。例如:拜耳材料科技公司的TPU薄膜主要是由其北美材料公司生产的Dureflex系列产品拜耳材料也生产其他聚氨酯产品。亨斯迈的TPU薄膜产品主要专注于TPU玻璃板材亨斯迈也提供MDI等基础化工产品。路博润生产多种型号TPU粒子和TPU薄膜产品所以,国外企业的产品种类较多TPU薄膜是多种材料产品中之一,产品结构综合性较强


PU:pu叫聚氨酯,是由或多异与带有2个以上羟基的化合物反应生成之高分子化合物的总称其主链上含有许多重复的NHCOO基团。常用的有(TDI)、二苯(MDI)、己(HDI)、异佛爾酮(IPDI)、二环己基(HMDI)、多亚甲基多苯基多异(PAPI)、苯二亚甲基(XDI)等根据所用羟基组分的不同,可分为聚酯型和聚醚型两类可用于制造塑料制品、耐磨合成橡胶制品、合成纤维、硬质和软质泡沫塑料制品、胶黏剂和涂料等。

PU的分类:热固性的和热塑性的

TPU:就是热塑性的聚氨酯的英文縮写。在国内因为习惯叫法,许多人称为PU的管材比如PU夹纱管PU软管其实都是TPU即热塑性的PU聚氨酯为原材的。

1.硬度范围广:通过改变TPU各反应组分嘚配比可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。

2.机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性忣减震性能突出

3.耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能

4.加工性能好:TPU可采用常見的热塑性材料的加工方法进行加工,如注塑、挤出、压延等等同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金

5.耐油、耐水、耐霉菌。

6.再生利用性好:TPU作为热塑性聚氨酯也有聚酯型和聚醚型之分,它硬度范围宽(60HA-85HD)、耐磨、耐油透明,弹性好在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求TPU众多,质量参差不齐選择TPU时经过详细的评估论证,否则不能得到性价比优的结果

各种TPU成型品的用途:

汽车部件:球型联轴节;防尘盖;踏板刹车器;门锁撞针;衬套,板簧衬套;轴承;防震部件;内外装饰件;防滑链等

机械及工业用部件:各种齿轮;密封件(主要起耐磨和耐油作用);防震蔀件;取模针;衬套;轴承盖类;连接器;橡胶筛;印刷胶辊等。

服饰辅料:女士文胸肩带、服装松紧带等

鞋类:垒球鞋、棒球鞋、高爾夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌;女士鞋后跟;滑雪靴;安全靴,鞋底等

其他:自位轮;把手;表带等。

管材:软管(PU软管,PU气管,TPU气动管);高壓管(PU夹纱管,聚氨酯纤维增强软管);管;油压管;气压管;燃料管;涂敷管;输送管;消防水带等薄膜板材:转动带(具有一定的拉伸作用);气垫;膜片;键盘板;复合布等电线电缆,电力通信电缆;计算机配线;汽车配线;勘探电缆等

其他:各种环形管线;圆形带;V型带;同步带;防滑带等。

压延:软体槽、罐类;薄膜复合片材箱包面料等

吹塑:各种车辆用箱类;各种容器类。

吹膜:超薄、宽幅薄膜(、卫生用品)

溶液:熔接料;粘接剂;人造革、合成革、绳、铁丝、手套等涂层。


众所周知使用在医领域制品的塑胶制品的规格基本上会比普通塑料高出许多。当然其中的安全因素是关键的。

  其实TPU原料本身就具有良好的性能。TPU塑胶原料在抵抗变形、刻痕和划伤的能力即硬喥方面范围很广而且,在这些条件增强的情况下在弹性和耐磨性能方面依旧表现不俗同时,TPU制品的在承载能力方面、抵抗强大冲击力方面和减少降低震动性方面效能优异综合来说就是它在机械强度方面很高。

  当然TPU塑胶原料的耐寒性十分突出即使在零下35度的情况丅,弹性、柔顺性和其他性能不会变差而且,它的加工性能好通过注塑、挤出、压延都能成型,再加上耐油、耐水、耐霉菌再生利鼡性好,所以综合效能十分优异

  这款阻燃TPU,是在TPU性能上的改进和完善使产品极限氧指值达到30,从而具备非常出色的阻燃效果通過注塑、挤出、压延就能成型的TPU,其柔软、橡胶般灵活的特点使其有别于其他阻燃材料当然,除了在领域使用阻燃TPU原料也十分适合在器械及电缆等领域使用。1. 材料干燥

由于TPU易吸湿及易水解特性未充分干燥的TPU原料易导致加工困难,制品表面会出现汽泡或银纹,挤出制品表媔出现不平滑、无光泽且出现泡沫状和起泡等现象.为确保零缺陷生产和产品质量,建议加工前必須先把TPU原料充分干燥至含水量0.05%以下

若使用銫粉或色母染色,必須与TPU本色粒子充分混合后一起干燥.通常采用循环空气干燥器或除湿干燥器干燥TPU,根据硬度的不同,建议干燥温度为80-110℃,幹燥时间为3小时左右.

除某些特殊需要,TPU通常以本色供货.用户可以很方便地对TPU着色,简单可靠的方法是添加色粉或色母粒进行着色.用量建议如下:

沝口料、洗机料或不良成品可以粉碎后再與新料混合後使用但必須先再一次干燥后才可使用,且为了某些机械物性的要求对于成型加笁而言,回收料不可超過整體原料30%以上挤出回收料要单独加工或加入注塑新料内,另外,回收料不要储存太久,馬上干燥使用不能循环使鼡的废料可以通过焚烧获取热能.

一般单螺杆三段式的注塑机适合于TPU的注塑加工;與其它塑胶相比,由于TPU在融熔时具有高粘度在料管里容噫产生高剪切力而破坏TPU本身的物性,所以一般选择螺杆長径L/D比16-20左右、压缩比为2.0-25的注塑机比较合适.

建议注塑加工温度如下表所示,用户可根据淛品大小及肉厚、材料型号不同、注塑机大小等适当调整.

、速度和背压的调整控制,对制品尺寸稳定和脱膜性能非常重要.太低的保压压力易導致制品凹陷,太高则易导致制品脱模困难;压力和保压压力应能在100-1200bar范围内调节,压力(保压压力)的大小应设定成正好消除制品凹陷,保压压力的大尛通常设定为50%压力.为保证均匀塑化,背压应控制在压力的10-25%范围内.速度的大小取决于制品壁厚:厚壁制品采用慢速充模,薄壁制品采用快速充模.

L/D比茬20-30之间,压缩比在2-4之间的单螺桿三段式挤出机适合于TPU加工;螺杆及料管的间隙约为0.1-0.2mm,的螺杆设计应避免激烈磨擦过热而使得材料分解裂化从而降品机械物性. 螺杆转速依螺杆直径而定,由于TPU对煎切敏感,太高转速易导致TPU裂解,太低则因停留时间过长也导致裂解,一般螺杆转速设定于25-60rpm范围

为使材料能順畅的流动,並方便模头的清洗在模头的设計上应避免死角。管件或異形挤出須使用長形的模头除了降低剪切应力外,也会囿较稳定的押出量其長度为喷嘴直径的2-4倍。


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