? ? ? TPU的(de)全稱(cheng)為聚(ju)氨酯熱塑(su)性(xing)彈性(xing)體(ti),它是由二異氰酸酯、多元(yuan)醇、擴鏈劑等(deng)組成的(de)多相(xiang)嵌段共聚(ju)物。TPU在日用(yong)品、體(ti)育(yu)用(yong)品、玩具、裝飾材料等(deng)領(ling)域得(de)到(dao)廣泛應(ying)用(yong),如(ru)鞋材、軟管、線纜、醫療器械等(deng)。TPU主要(yao)有聚(ju)醚型(xing)(xing)和(he)聚(ju)酯型(xing)(xing)兩大類,根據(ju)產品的不同性(xing)能要(yao)求(qiu)(qiu),需要(yao)選用不同類型(xing)(xing)的TPU,如耐(nai)水解性(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)比(bi)較(jiao)高的話(hua),聚(ju)醚型(xing)(xing)TPU比(bi)聚(ju)酯型(xing)(xing)TPU就(jiu)要(yao)更合適(shi)。以(yi)下分(fen)別從原(yuan)料(liao)差異(yi)、聚合物結構差異(yi)、性能對比(bi)等(deng)幾個方面來比(bi)較這兩類TPU的區別。
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一、原(yuan)料差(cha)異。
? ? ? 熱塑(su)性彈性體在分(fen)子(zi)結(jie)構上同時(shi)含(han)有軟鏈(lian)段和(he)硬鏈(lian)段,它們分(fen)別(bie)給材料帶來柔軟性和(he)剛性。TPU同(tong)樣有(you)軟(ruan)鏈段和硬鏈段,而聚醚型TPU和聚酯(zhi)型TPU的(de)區別就在于軟(ruan)鏈段的(de)不同(tong)。
? ? ? 具(ju)體來說,聚(ju)醚型TPU:4-4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚(ju)四氫呋喃(PTMEG)、1、4-丁二醇(BDO),其(qi)中MDI的用量(liang)約在40%左右,PTMEG約占(zhan)(zhan)40%,BDO約占(zhan)(zhan)20%;聚(ju)酯型TPU:4-4’-二苯(ben)基甲烷二異(yi)氰酸酯(MDI)、1、4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量(liang)約(yue)(yue)在(zai)40%,AA約(yue)(yue)占35%,BDO約(yue)(yue)占25%。可(ke)以看(kan)到,聚醚型TPU軟(ruan)鏈(lian)段原料(liao)是聚四氫呋喃(PTMEG),聚酯型TPU軟(ruan)鏈(lian)段原料(liao)是己二(er)(er)酸(suan)(AA),其(qi)中(zhong)己二(er)(er)酸(suan)會與丁二(er)(er)醇(chun)生成聚己二(er)(er)酸(suan)丁二(er)(er)醇(chun)酯作為(wei)軟(ruan)鏈(lian)段。
? ? ? 二、分子結構差異(yi)。
? ? ? TPU的分子鏈是(AB)n型嵌段線性結構,其中(zhong)A為高分子量(,1000-6,000)的聚酯或(huo)聚醚,B一般是丁二醇,AB鏈段間(jian)化學結構是二異(yi)氰酸酯。根據(ju)A結構的(de)不同,TPU可分(fen)為聚酯(zhi)型(xing)、聚醚型(xing)、聚己(ji)內酯(zhi)型(xing)、聚碳酸酯(zhi)型(xing)等等,較常見的(de)就是(shi)聚醚型(xing)TPU和聚酯(zhi)型(xing)TPU。聚(ju)(ju)醚型TPU和聚(ju)(ju)酯型TPU的整體(ti)分(fen)子(zi)鏈都(dou)是線(xian)性結(jie)構,區別主要還是在(zai)于軟鏈段是聚(ju)(ju)醚多元醇(chun)還是聚(ju)(ju)酯多元醇(chun)。
? ? ? ?三(san)、性能差異(yi)。
? ? ? ?聚(ju)醚多元醇(chun)是(shi)在分子主(zhu)鏈結(jie)構上含有(you)醚鍵、端基(ji)帶有(you)羥基(ji)的醇(chun)類聚(ju)合物(wu)或齊(qi)聚(ju)物(wu)。因其結(jie)構中(zhong)的醚鍵內聚(ju)能(neng)較低,并易于旋(xuan)轉(zhuan),因此聚醚型TPU具有優異的低溫柔韌性、耐水解性、耐霉菌性、抗紫外線性等,產品手感好,但剝離強度與斷裂強度相對較差。TPU產品中添加合適的紫外線吸收劑,更是能滿足TPU成品戶外使用的耐紫外線、耐候性能,有效提升成品的使用價值。
? ? ? ?聚(ju)酯(zhi)多(duo)元醇中共價鍵(jian)能極強(qiang)的酯(zhi)基可(ke)以和硬鏈段形(xing)成氫鍵(jian),起到彈性交聯點的作用。聚(ju)酯(zhi)容易受到水(shui)分子的攻(gong)擊(ji)而發生(sheng)斷(duan)裂,水(shui)解(jie)生(sheng)成的酸又能進一步催化聚(ju)酯(zhi)的水(shui)解(jie)。因此聚酯(zhi)型TPU具(ju)有優異(yi)的力學性(xing)能、耐磨性(xing)、抗撕裂性(xing)、耐化學腐(fu)蝕性(xing)、耐高溫性(xing)、易加工等(deng),但耐水(shui)解性(xing)較差。?
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