tpu 出口品牌巴斯夫 德国巴斯夫BASF公司全系列代理 巴斯夫TPU弹性体材料物性性能介绍 德国巴斯夫品牌原料授权一级总代理商 中国巴斯夫一级授权经销商
TPU的结构
热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)是一种具有优异综合性能的材料,它的结构特点决定了其在多个领域内的广泛应用。
1. 分子结构
TPU的分子结构是关键的决定因素之一,它由柔性软段和刚性硬段组成。这些段结构赋予了TPU不同的性能,包括硬度、模量和撕裂强度等。
1.1 软段
组成: 软段主要由聚醚或聚酯等低聚物二元醇组成,占聚氨酯质量分数的50%~80%。
影响: 软段对聚氨酯的弹性性能影响很大,对其低温性能和拉伸性能也存在一定的影响。
1.2 硬段
组成: 硬段由二异氰酸酯和扩链剂构成。
影响:硬段含量直接影响氢键、微相分离度和结晶度,是决定TPU形貌的主要因素。随着硬段含量的增加,TPU的硬度、模量和撕裂强度增加,而断裂伸长率降低。
1.3 化学结构
ABn型嵌段线性聚合物:TPU是一种(AB)n型嵌段线性聚合物,其中A为高分子量(1000~6000)的聚酯或聚醚,B为含有2~12个直链碳原子的二醇,ab段之间的化学结构为二异氰酸酯。
2. 性能影响因素
TPU的性能受多种因素影响,包括分子量和分子量分布、硬段含量、异氰酸酯指数等。
2.1 分子量
影响:TPU的分子量对其力学性能有重要影响。随着TPU分子量的增加,拉伸强度、模量和耐磨性增加。当分子量达到一定程度时,这些性质趋于稳定。TPU的撕裂强度和弯曲强度随分子量的增加而降低。
2.2 硬段含量
定义: 硬段含量是指硬段的质量百分比。
影响:硬段含量直接影响氢键、微相分离度和结晶度,是决定其形貌的主要因素。一般来说,随着硬段含量的增加,TPU的硬度、模量和撕裂强度增加,而断裂伸长率降低。
2.3 异氰酸酯指数
定义: 异氰酸酯指数R0(二异氰酸酯与齐聚物乙二醇的摩尔比)。
影响:异氰酸酯指数直接影响分子量。当R0为≤TPU时,分子量随R0的增加而增加。当R0=1时,分子量达到较大值,继续增加R0值,分子量开始下降。当R0在0.95和1之间时,TPU模量、拉伸强度和撕裂强度随R0的增加而增加。
3. 结构类型
根据结构特点,TPU可以分为全热塑型和半热塑型。全热塑型分子之间不存在化学交联键,仅有以氢键为主的物理交联键。半热塑型分子之间含有少量脲基甲酸酯化学交联键,这些化学交联键在热力学上是不稳定的,在150℃以上的加工温度下会断裂,成型冷却后又会再生。
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