TPU复合面料及TPU面料特性及应用领域

TPU复合面料及TPU面料特性及应用领域

壹、 TPU特性：

tpu的主要特性：

　　硬度范围广：通过改变tpu各反应组分的配比，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。

　　机械强度高：tpu制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。

　　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。

　　加工性能好：tpu可采用常见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。耐油、耐水、耐霉菌。再生利用性好。

　　tpu材料的用途：

　　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·工业用部件

　　各种齿轮;密封件(主要起耐磨和耐油作用);防震部件;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、高尔夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌　　女士鞋后跟;滑雪靴;安全靴，高档鞋底等

　　其他

　　自位轮;把手;表带等　　管材·软管　　高压管;医疗管;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

　　tpu为热塑性聚氨酯，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品牌牌号众多，质量参差不齐，选择tpu时好经过详细的评估论证，否则不能得到性价比优的结果.

　　通过以上介绍，大家对tpu是什么材料这个问题已经得到了准确的答案，tpu 这种材料能在一定热度下变软,而在常温下可以保持不变.用在鞋上多起稳定、支撑的作用. tpu 又称聚氨酯橡胶，是聚氨酯的一种，在国内时比较新兴的产品，广泛应用于制鞋行业、管材...等行业。

聚氨酯弹性体塑料的特点和应用开发介绍

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聚氨酯弹性体塑料的特点和应用开发介绍

随着社会的发展和技术的进步，新材料的应用越来越广泛，聚氨酯弹性体自从上世纪80年代初开始从军用转为军民两用，并以民用为主后，产品的品种牌号不断增加，生产规模日益扩大，在国民经济各部门及人们的衣食住行各方面所发挥的作用日趋重要。本文拟从实际应用的角度出发，谈谈聚氨酯弹性体的优缺点及其应用开发的现状和前景。

一、聚氨酯弹体的主要优点

1、性能的可调节范围大。多项物理机械性能指标均可通过对原材料的选择和配方的调整，在一定范围内变化，从而满足用户对制品性能的不同要求。譬如硬度，往往是用户对制品的一个重要指标，聚氨酯弹性体既可制成邵尔A硬度20左右的软质印刷胶辊，又可制成邵尔D硬度70以上的硬质轧钢胶辊，这是一般弹性体材料所难以做到的。聚氨酯弹性体是由许多柔性链段和刚性链段组成的极性高分子材料，随着刚性链段比例的提高和极性基团密度的增加，弹性体原强度和硬度会相应提高。

2、耐磨性能优越。特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。金属材料如钢铁等虽然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行1800小进仍未磨损。其它如碾米用的砻谷机胶辊、选煤用的振动筛筛板、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地。在此需提到的一点是，要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂。

3、加工方式多样，适用性广泛。聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型（指MPU）；也可以制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型（指CPU）；还可以制成颗粒料，与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型（指CPU）。模压或注射成型的制件，在一定的硬度范围内，还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工。加工的多样性，使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛，应用领域不断扩大。

4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液相容性优秀。这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、航天、声学、生物学等领域获得广泛应用的原因。

二、酯氨酯弹性体的不足之处

但聚氨酯弹性体并非十全十美，它的主要缺点是：

1、内生热大，耐高温性能一般。正常使用温度范围是-40~ 120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用，则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。

2、不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下，醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。

三、聚氯酯弹性体的应用和开发

综上所述，聚氨酯弹性体的综合性能是十分优越的。近年来，各国都在根据市场需求情况加强其应用开发研究，开发的重点在以下几个方面：

1、汽车用聚氨酯弹性体。现今的汽车工业正在向高性能、低重量、舒适与安全的方向发展。橡塑合成材料正在逐步取代金属材料，这就为聚氨酯弹性体的应用开辟了极为广阔的前景。美国Goodrich公司开发出第二代TPU，其商务名为Estaloc。该产品保持了代TPU Estaloc的特性，并采用中空玻璃球作填料，使光泽度提高了15%以上，可用于制造汽车边板和减震垫等。在汽车上安装安全气囊，是现代汽车工业发展的需要，对保护驾驶员的生命安全有重大作用。这种气囊必须具备一定强度才能经受高速冲击，还要有较好的低温柔性，适宜用聚氨酯制作，每个气囊用胶量约300克。我国大部分汽车尚未安装气囊，市场需求量很大。利用聚氨酯弹性体的高强度和高承载能力。可制造中低速载重车辆用轮胎，强度和高承载能力，可制造中低速载重车辆用轮胎，其承载能力是用天然胶制造的同规格轮胎的7倍。近年来，一种新型绿色聚氨酯复合轮胎正在研究开发之中，它是以新旧橡胶光胎为基体，浇注上一定厚度的高耐磨、耐刺扎的聚氨酯橡胶胶面层，目前正处于里程试验阶段，不久后有望投入指生产。 2、建筑用聚氨酯弹性体。传统的沥青油毡防水材料已逐步被坚固耐用、整体施工的聚氨酯防水材料所替代；运动场的跑道在10年前只有的正式比赛场地才用聚氨酯铺装材料，而现在大部分省市体育场、大中专院校，甚至一些中小学也都铺上了聚氨酯塑胶跑道；大型桥梁的伸缩缝、飞机场跑道及高速公路的嵌缝也开始采用常温固化的聚氯酯弹性体制作高速铁路的轨枕是十分理想的材料，日本新干线铁路通过的隧道和桥梁上所铺的轨枕就是采用了聚氯酯弹性体材料。这一新的应用充分发挥了聚氯酸弹性体质轻、吸震性好、耐老化等特点，很好推广价值。

3、矿山用聚氯酯弹性体。煤矿、金属及非金属矿山对高耐磨、高强度而又富有弹性的非金属材料需求量很大。近10年来，许多选择煤厂用聚氯酯弹性筛选板取代了笨重的金属筛板，不仅大大延长了筛板的使用寿命，而且明显降低了操作环境的噪音，节能降耗效果明显。其它如用于制作固体分离的旋流器、阻燃抗静电的耐磨运输带、矿用单轨吊车的实芯轮、煤矿喷浆机用结合板、万吨电动轮自卸车上的油密封圈、高压电缆护套的冷补胶等也都为矿山建设发挥了巨大作用。目前还有许多矿山用耐磨弹性制品正等待我们去开发和推广。

4、鞋用聚氯酯弹性体。自从台商纷纷来到大陆，我国的制鞋业发展迅速。聚氯酯弹性具有缓冲性能好、质轻、耐磨、防滑等优点，现已成为制鞋工业中一种重要的配套材料，高尔夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅游鞋、安全鞋等许多鞋的鞋底、鞋跟、鞋头、鞋垫等重要配件都是用聚氯酯弹性体制成的，不仅美观大方，而且舒适耐用，还能提高运动成绩。

5、医用聚氨酯弹性体。良好的生物相容性、血液相容性、无各种添加剂是TPU和CPU材料在医疗领域获得应用的重要原因。目前已开发成功的医用弹性体制品有：气管套管、假肢、计划生育用的栓堵剂、颅骨缺损修补材料、安全套等等，其在医疗卫生领域应用的前景还十分广阔。

6、新型聚氨酯复合板材。英国正在开发一种称为SPS夹板层系统的聚氨酯复合板材，将给造船业带来一场革命。它包括两层9mm厚的钢板和被注入它们中间的40mm厚的聚氨酯弹性体，一旦开发成功，可取代传统造船业用的加强钢板材料，其优点是：节省制造时间、节约钢板、减轻船体重量、抗冲击、耐疲劳、减震、消音、隔热。一旦将来采用SPS系统的复合材料来造船的话，造船业所耗用的聚氨酯弹性体将是一个十分惊人的数字。

贰、TPU应用领域

随着社会的发展和技术的进步，新材料的应用越来越广泛，聚氨酯弹性体自从上世纪80年代初开始从军用转为军民两用，并以民用为主后，产品的品种牌号不断增加，生产规模日益扩大，在国民经济各部门及人们的衣食住行各方面所发挥的作用日趋重要。现在从实际应用的角度出发，谈谈聚氨酯弹性体的优缺点及其应用开发的现状和前景。

一、聚氨酯弹体的主要优点

1、性能的可调节范围大。多项物理机械性能指标均可通过对原材料的选择和配方的调整，在一定范围内变化，从而满足用户对制品性能的不同要求。譬如硬度，往往是用户对制品的一个重要指标，聚氨酯弹性体既可制成邵尔A硬度20左右的软质印刷胶辊，又可制成邵尔D硬度70以上的硬质轧钢胶辊，这是一般弹性体材料所难以做到的。聚氨酯弹性体是由许多柔性链段和刚性链段组成的极性高分子材料，随着刚性链段比例的提高和极性基团密度的增加，弹性体原强度和硬度会相应提高。

2、耐磨性能优越。特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。金属材料如钢铁等虽然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行1800小进仍未磨损。其它如碾米用的砻谷机胶辊、选煤用的振动筛筛板、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地。在此需提到的一点是，要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂。

3、加工方式多样，适用性广泛。聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型（指MPU）；也可以制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型（指CPU）；还可以制成颗粒料，与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型（指CPU）。模压或注射成型的制件，在一定的硬度范围内，还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工。加工的多样性，使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛，应用领域不断扩大。

4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液相容性优秀。这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、航天、声学、生物学等领域获得广泛应用的原因。

二、酯氨酯弹性体的不足之处

但聚氨酯弹性体并非十全十美，它的主要缺点是：

2、不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下，醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。

1、内生热大，耐高温性能一般。正常使用温度范围是-40-120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用，则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。

叁、TPU复合面料

　　在线贴合是将流体状的TPU薄膜一次性复合在面料上，避免了对薄膜的损伤，表面成型美观，并可做出不同纹路。但这种复合方式设备投资大，技术要求高。国内能做到这种复合工艺的厂家非常少，目前拥有成熟的设备与技术只有少数几家，其实此技术都是从台湾引进后加以改进而成的。目前是国内专业提供气胀式救生衣，医疗充气制品，按摩气囊面料的生产商。

　　TPU(Thermoplastic polyurethanes)，热可塑性聚氨基甲酸酯，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯－扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。TPU可以被流涎、吹膜、压延或涂层做成薄膜，具有弹性好、强韧、耐磨、耐寒性好、环保无毒的优越特性。

　　TPU复合面料有两种做法，一种叫后贴：先做成TPU薄膜再与面料上胶贴合，另一种叫在线复合：在面料上涂好胶或者不上胶，直接把TPU流涎在面料上做成TPU复合面料或者夹网布。

　　一般做后贴加工的工厂规模不大，在国内有许多小厂，多是从外面薄膜厂购买TPU薄膜，自身只完成上胶贴合的过程。后贴的过程要对TPU薄膜再次加高温高压，工艺控制不当便会对薄膜产生损伤，甚至细小破孔。

TPU复合面料就是用TPU薄膜复合在各种面料上形成一种复合材料，结合两者的特性得到一种新型面料。

　　TPU复合面料用途有：气胀式救生衣、潜水BC夹克、救生筏、充气船、充气帐篷、军用充气自膨胀床垫、按摩气囊、医疗防褥疮床垫和专业的防水背包。

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