热塑性聚氨酯弹性体(简写TPU),又称聚氨酯橡胶,其中包括鞋底料、合成革料、铺装料、某些医用料等。其发展速度超过了混炼型PU,也超过了浇注型PU。
TPU通常由双官能团的聚酯或聚醚二元醇、低分子二元醇二异氰酸酯反应生成,基本上是线型聚合物。它由两部分组成,一部分是长链二元醇与二异氰酸酯反应生成的低熔点柔软段;另一部分是低分子二元醇与二异氰酸酯反应生成的高熔点刚性段。这
样调节组成和用量比例,就可以得到不同物性的TPU。
按采用的原料划分,TPU可分为聚酯型TPU、四氢呋喃均聚醚型TPU、聚己内酯TPU等。
TPU的成型加工方法有:
(1)注射成型
适于小型制品,对剪切作用很敏感,所以应采用中等注射速度和较大的浇口,成型后需较长的时间进行冷却。
(2)挤出成型
一般采用聚氯乙烯类型的挤出机,螺杆各段温度可调性强,螺杆长径比应在20~28范围内,压缩比为3左右。螺杆转速不要超过25转/7分。挤出薄膜、薄板所用的机头、集流腔应尽量大些。
(3)压延成型
采用聚氯乙烯加工设备,可预先添加各种助剂,用密炼机、挤出机混炼后,再用四辊压延。
加工前应当进行预干燥,80~110℃热风下干燥数小时,使树脂水分控制在0.07%以下。TPU收缩率较大,一般为0.7~2.0%在设计模具时应注意。
TPU的改性:
TPU可以和许多聚合物进行共混改性,如ABS、PVC、聚烯烃、缩乙醛、纤维素丙酸酯、双酚A-环氧氯丙烷,可改善耐热性、耐磨耗性、保温性、耐寒性等。
为提高TPU的耐紫外光老化性能,成为不变黄的TPU,可先用碳酸亚乙酯与二元胺反应,在二元醇存在下进行酯交换,则得到的TPU耐老化性能优异。
“摇溶”性PU,是指在使用前施加强大的剪切力,则很快恢复成黏稠体。它是由PU预聚体、胶体硅、聚硅氧烷和氧化烷撑聚合物混合反应制成。