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TPU 是一種聚氨酯熱可塑彈性體,是由二異氰酸酯、多元醇和擴(kuò)鏈劑組成的多相嵌段共聚物。
TPU作為一種優(yōu)秀的彈性體,下游產(chǎn)品種類繁多,廣泛應(yīng)用于日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域,如鞋子、軟管、電纜、醫(yī)療器械等。
然而我們常見的TPU又分兩種數(shù)據(jù)類型:聚醚型和聚酯型。根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用的不同發(fā)展要求,需要通過選用具有不同文化類型的TPU,比如耐水解性要求比較高水平的話,聚醚型TPU比聚酯型TPU要更合適。
那么,今天我們就來談?wù)劊勖?TPU 和聚酯 TPU 有什么區(qū)別,又是如何識別的呢?以下是從原材料的差異、結(jié)構(gòu)的差異、性能的比較、鑒定方法等四個方面進(jìn)行闡述。
一、原料差異
相信很多人都知道熱塑性彈性體的概念,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是同時含有軟段和硬段,分別給材料帶來柔軟性和剛性。
TPU 的軟硬段是一樣的,而聚醚型 TPU 和聚酯型 TPU 的軟段是不同的,可以從原材料上看出差異。
聚醚TPU:4-4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚四氫呋喃(PTMEG)、1,4-丁二醇(BDO),其中MDI用量約為40%,PTMEG約為40%,BDO約為20%。
聚酯型TPU:4-4’-二苯基部分甲烷二異氰酸酯(MDI)、1、4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量時間約在40%,AA約占35%,BDO約占25%。
我們可以看到,聚醚型 TPU 的軟段原料是四氫呋喃(PTMEG) ,聚酯型 TPU 的軟段原料是己二酸(AA) ,己二酸和丁二醇會生產(chǎn)聚己二酸丁二醇作為軟段。
二、結(jié)構(gòu)差異
TPU的分子鏈?zhǔn)?AB)n-嵌段線性結(jié)構(gòu),其中A是高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚,B是丁二醇,AB鏈段之間的化學(xué)結(jié)構(gòu)是二異氰酸酯。
根據(jù) a 的結(jié)構(gòu),TPU 可分為聚酯、聚醚、聚己內(nèi)酯、聚碳酸酯等。
聚醚TPU和聚酯TPU的整個分子鏈都是線性結(jié)構(gòu),區(qū)別主要在于軟段是聚醚多元醇還是聚酯多元醇。
三、性能對比
聚醚多元醇是在分子主鏈結(jié)構(gòu)上含有醚鍵、端基帶有羥基的醇類以及聚合物或齊聚物。因其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的醚鍵內(nèi)聚能較低,并易于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
因此,聚醚型 TPU 具有優(yōu)異的低溫柔韌性、耐水解性、耐模具性、抗紫外線性等,產(chǎn)品手感好,但剝離強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度相對較差。
聚酯多元醇中共價鍵較強(qiáng)的酯基可與硬段形成氫鍵,起到彈性交聯(lián)點(diǎn)的作用,但聚酯易受水分子攻擊而斷裂,水解產(chǎn)生的酸可進(jìn)一步催化聚酯水解。
因此,聚酯 TPU 具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性、耐撕裂性、耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫性、易加工性,但耐水解性較差。
四、辨別方法
至于哪個TPU更好,只能說要根據(jù)產(chǎn)品的物理要求來選擇。對于良好的機(jī)械性能,聚酯TPU;;如果從成本、密度、產(chǎn)品使用環(huán)境考慮,比如做水上游樂產(chǎn)品,聚醚TPU更合適。