热塑性聚氨酯弹性体（TPUR,TPU）的加工应用

huang740914 · 发表于 2009-1-12 21:50:01

马上注册，结交更多胶友，享用更多功能！

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？注册

x

热塑性聚氨酯弹性体（TPUR,TPU）的加工应用

登录/注册后可看大图

目前，我国三大类聚氨酯橡胶中，M-PUR（混炼型聚氨酯橡胶）萎缩、C-PUR（浇注型聚氨酯橡胶）发展较快、T-PUR（热塑性聚氨酯弹性体）较为平稳。
1、特点

A、强度高。在现有的TPE中强度最高者，29.4～49MPa（硬度60A～80D）.
TPUR具有高的拉伸强度和良好的应力应变性能。同时TPUR在较长时间负荷作用下，应力应变曲线下降幅度较小，说明它适宜在长期负荷的恶劣环境中工作。
B、有优异的耐磨性。
C、耐热性能并不突出。通常TPUR仅容许长期暴露在80℃以下的工作温度环境中，软的和硬的品级可以短期暴露在100℃工作温度下，硬度高的品级可以在120℃温度环境中短时间工作。
D、低温性能优异。脆性温度<-70℃,在低温下有很高的抗冲击强度，-20℃以下也不会破裂。
E、耐液体性能。耐酸碱较差，耐矿物油、脂较好，但对含乙醇的车用油有较大的溶胀时。一般，耐热水、耐湿气能力较差。但有些品种，对耐热水性能有较大改进。
F、耐候性良好。虽然在日光紫外线长期照射下会轻微变黄，但材料的性能影响不大。户外使用的TPUR，配方中均配有紫外线稳定剂，也可添加炭黑屏蔽紫外线，提高使用寿命。
室温下的屈挠性能很好。

表12 TPUR与其他材料耐磨性的比较

台伯尔（Taber）磨耗试验 1）

旋转辊筒磨耗试验 2）

材料

磨耗量/mg

材料

磨耗量/mm3

TPVR

65.6

低硬度（80A）

16

天然橡胶

167.5

高硬度（98A）

4.7

氯丁橡胶

151.9

尼龙6

7.4

丁腈橡胶

112.5

尼龙66

7.9

尼龙610

8.8

聚甲醛

15.2

聚丙烯

24.6

2、主要牌号

A、国产TPUR主要有天津市塑料化工二厂和山西化工研究所合成化工厂（见表13）

表13 国产TPUR

生产厂

类型

牌号

硬度（邵A）/度

拉伸强度/MPa

拉断伸长率/％

天津塑化二厂

聚醚

JM-80

80±2

30

500~700

JM-85

85±2

35

500~650

JM-90

90±2

40

500~600

聚脂

J2h-80

80±2

35

500~600

J2h-85

85±2

40

500~600

J2h-90

90±2

45

500~550

山西化工所

聚醚

SA-1G

84~90

25~45

400~800

SA-1

60~98

16~36

B、国外主要品种见表14

公司	牌号	系列	类型	硬度/度	拉伸强度/Mpa	伸长率/%	特点
Elastogran(德)	Elastollan	C	聚酯	80A～73D	55	580~350	机械性能好，可注、挤、吹
		S	聚酯	84A～73D	55~50	700~450	同上
		500	+ n( u6 `; d. T2 {- b6 w	94A～60D	45~50	550~400	注射
		1100	酸醚	80A～73D	45~55	600~300	耐水、耐霉菌、低温性好、可注、挤、吹
		R	* j! H4 S' u0 c n6 X* q y	60D～73D	50~80	30~13	玻纤助剂的品种
		(特殊)	. B( V3 l X }9 d, z	60A～87D	25~40	850~600	添加助剂的品种
日本エテヌトテソ	Elastollan	E100 FANT	聚酯	80 A～98A	35～45	650～450	标准聚酯型
		E300 FANT	酸醚	80 A～98A	20～30	550～450	耐水性较好
		E500 FANT	聚乙内酯	80 A～74D	35～45	600～300	耐水、热和低温性较好
		E900 FANT	PC改性酸脂	80 A～98	27～40	600～450	水解稳定性大为改善
Dayer(德)	Desmopan	100	聚酯	92A~96A	45～50	450～400	流动性好，易脱模
) l& Y! Q4 u) P6 n% k- O	9 U% n2 F. G2 x3 x, S% D	300	聚酯	86A~98A	40～55	450～340	强度高、耐水性和低温柔顺性改善，在油脂和溶剂中溶胀小
- ~# H' I/ k" K' B' H	, } f+ p2 [# l4 o( k	400	特殊聚酯	79A~98A	30～50	600～250	耐压变、热、水、油脂和霉菌。弹性好
# T1 z9 O0 h, X* W. q. U6 s	! t1 W! M* ?* o' w& ^6 E	500	特殊聚酯	85A~92~	30～46	550～340	耐霉菌、较高强度、耐水、耐候
1 L2 }& z L) n+ Z, ~1 V+ q$ Y	" q. y+ O) r5 }" u3 Z	700	聚醚碳酸酯	78A~92A	30～35	700～400	优良耐水解、耐霉菌
* a3 ^2 F$ [4 r3 S! O8 Q	! E5 O; w! Z* C+ B$ q	900	聚醚	82A~97A	40～45	500～350	耐低温，柔顺性好

3、加工工艺
A、胶料干燥：
使用前烘干，保证含水量<0.1%，甚至达0.02%。硬度<85A者，（80～90）℃×6h；硬度>85A者，（100～110）℃×3～5h.
B、注射：
普遍采用三段螺杆注射成型。螺杆长/径（L/D）比>15/1,一般在18/1～24/1范围内。螺杆压缩比应<4:1,通常在2:1～3.5:1范围内。注射机容量应为制品的40%～80%。

注塑温度：C1 190℃、C2 205℃、C3 215℃、C4 205℃、注嘴195℃。
熔体温度：硬度（75～90）A/（28～40）D者 180～210℃，硬度（90～95）A/(40～52)D者 190～225℃，硬度>95A/55D者 210～245℃。
螺杆转速：螺杆直径（D）33、50、70和120mm，相应螺杆转速为120、80、65、30r.(min)-1.
注射压力：一般为80～100MPa,低硬度小型制品6～10MPa。保压压力应大于1/2注射压力。
模具温度：20～60℃。
制品后处理：为达到制品预期的机械性能，注射好的TPUR产品要进行后处理。一般在烘箱中120℃×（50～20）h，再在室温下停放数周。但为了尽快达到预期性能，消除制品内应力，在大型制品中普遍使用淬火后处理。TPUR的淬火条件——制品硬度<85A者，80℃×20h，>85A者100℃×20h.

C、挤出
TPUR熔融温度范围较窄，达到某一特定温度时，粘度会急剧下降，因此要严格挤出温度在±2℃范围内。
水分含量比注射更敏感，必须严格干燥。
螺杆：一般使用单螺杆挤出机。长径比（L/D）25～30,压缩比2:1～3:1.
挤出温度：硬度60～80A者，C1 130～140℃、C2 145～160℃、C3 150～170℃、C4 160～180℃、接头区 140～180℃、喷嘴区130～170℃。硬度85～95者，C1 150～170℃、C2 160～180℃、C3 170～185℃、C4 180～200℃、接头区175～205℃、喷嘴区170～200℃ 。
过滤滤网：20/40/60。
螺杆转速：<40r.(min)-1。
料温：170～180℃。
D、溶液加工
TPUR应用领域扩大，以溶液方式通过涂、喷、浸应用于皮革、织物、防水涂料、粘合剂等。
将TPUR溶于极强性溶剂（如甲乙酮、二甲基甲酰胺等）中，在一定范围内搅拌使之溶解即可用于溶液加工。
4 、应用
根据上述TPUR的特点，TPUR主要应用于高机械性能、高耐磨部件。

A、筛板一般筛板市用浇注型聚氨酯橡胶（C-PUR）制造的。为克服C-PUR固化时间长、生产效率较低的缺点，对于小型PU筛板可使用TPUR以注射方式加工。也有企业采取挤出-旋转熔接工艺生产TPUR筛板。
B、密封件利用TPUR高强度、耐矿物油、耐磨的特点，采用注射成型生产液压U型密封圈等，生产效率提高，使用效果良好。
C、消防胶管以耐水解、耐霉菌品级的TPUR作消防胶管内衬层。我国曾从国外引进两条生产线。
D、鞋类运动鞋底、滑雪靴等
E、液压胶管
F、减振件
G、脚轮
H、电缆护套
I、PU合成革使用二甲基甲酰胺（DMF）、甲乙酮（MEK）、甲苯等为溶剂以及适当的助剂与TPUR胶料配置成各种规格、液型TPU合成革树脂溶液，然后用湿法刮涂或浸渍等方式加工成PU合成革，用于衣料、箱包和鞋类的生产。

此外，也可以使用TPUR胶粒直接熔融粘附于织物表面层，生产PU涂覆织物。

MDS · 发表于 2009-1-13 05:59:39

谢楼主！好资料、收藏了。

zzctsj · 发表于 2009-2-11 02:51:15

TPU能耐多少温度？

木月 · 发表于 2009-3-27 15:40:12

谢谢l楼主啊！~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~学习

账号		自动登录	找回密码
密码			注册

[技术] 热塑性聚氨酯弹性体（TPUR,TPU）的加工应用

马上注册，结交更多胶友，享用更多功能！