熱塑性聚氨酯彈性體tpu的應(yīng)用分析1111

1、熱塑性聚氨酯彈性體的應(yīng)用淺談熱塑性聚氨酯彈性體的應(yīng)用淺談熱塑性聚氨酯彈性體（簡(jiǎn)稱TPU），以其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用，已成為重要的聚氨酯材料之一。近年來約以10%速度逐年增長(zhǎng)，2000年全球TPU總產(chǎn)量約為14萬~15萬t。我國(guó)2000年TPU產(chǎn)量估計(jì)為0.4萬t左右。由于聚氨酯原料多元醇及異氰酸酯品種較多，不同相對(duì)分子質(zhì)量及分子結(jié)構(gòu)的軟、硬段結(jié)合，所得的TPU的種類及性能各不相同。TPU兼有塑料加工工藝性能和橡膠的物理機(jī)械性能，其耐磨

2、、耐油、耐低溫、耐輻射性能尤為優(yōu)良，使其應(yīng)用廣泛。我國(guó)由沈陽(yáng)化工學(xué)院設(shè)計(jì)的年產(chǎn)1000t的TPU生產(chǎn)線在遼寧省錦州天工實(shí)業(yè)公司已試車成功，并即將投入生產(chǎn)，產(chǎn)品性能經(jīng)過測(cè)試已達(dá)國(guó)際水平。山東煙臺(tái)華大公司和天津堯舜聚氨酯制品有限公司從國(guó)外引進(jìn)的TPU生產(chǎn)裝置，目前按各自的銷售渠道在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。近年來，由于原料生產(chǎn)裝置和設(shè)備的大量引進(jìn)，更會(huì)促使我國(guó)TPU生產(chǎn)的發(fā)展。1TPU的合成TPU合成方法可分為一步法及預(yù)聚法，由于反應(yīng)條件不同，聚合物的性能

3、出現(xiàn)較大的差異。其中最佳的方法是一步法用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)TPU。對(duì)于一步法制得的TPU，基本上是屬于一種嵌段線型聚合物，基本反應(yīng)式為：2nOCNRNCOnHOROHnHOR“OH→∈CONHRNHCOOROCONHRNHCOOR“On采用雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)合成TPU，其工藝步驟是由原料準(zhǔn)備、計(jì)量輸送、混合反應(yīng)、擠出造粒四個(gè)部分組成。該工藝具有原料配比計(jì)量精確、混合均勻、反應(yīng)溫度均一及物料在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間均勻等特點(diǎn)。但工藝流程中，對(duì)原料水分的

4、控制、計(jì)量的精度、輸送、溫度分布以及切粒技術(shù)都不可忽視。根據(jù)需要，通過配方的調(diào)整，可設(shè)計(jì)出具有合適性能指標(biāo)的TPU產(chǎn)品。TPU的合成是一個(gè)系統(tǒng)工程，掌握好各項(xiàng)要素，就可以取得滿意的效果。TPU合成工藝研究動(dòng)向，應(yīng)著重在改善其物理機(jī)械性能及耐熱性能。2TPU的應(yīng)用開發(fā)TPU由于性能優(yōu)異，深受人們的青瞇，它的應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，如建筑、汽車制造、防震緩沖材料、鋪裝材料、制革等領(lǐng)域，而且還有很多潛在領(lǐng)域有待開拓。2.1在紡織工業(yè)上的應(yīng)

5、用TPU在紡織上的應(yīng)用，主要是采用熔融法紡氨綸，國(guó)內(nèi)也開展了這方面的工作。目前，世界上氨綸生產(chǎn)大部分是以干法為主，美國(guó)杜邦公司的氨綸產(chǎn)量占世界氨綸產(chǎn)量的一半以上。采用干法紡絲生產(chǎn)的氨綸性能優(yōu)良，但投資過高（年產(chǎn)500t的工廠約TPU可應(yīng)用于汽車車體的多種構(gòu)件，如保險(xiǎn)杠、儀表板、減震墊等零部件。汽車保險(xiǎn)杠一般由面層和增強(qiáng)梁組成。國(guó)內(nèi)外的保險(xiǎn)杠多為聚丙烯（PP）與乙丙橡膠（EPDM）共混物材質(zhì)。有專利報(bào)道，使用TPU制成的保險(xiǎn)杠，先后經(jīng)歷了

6、以40~80kmh的車速進(jìn)行的撞車沖擊試驗(yàn)，和用10kg大錘60余次的重砸，未發(fā)現(xiàn)明顯破裂，說明其安全性能很高，在事故中可降低車輛損傷程度和人員傷亡。該保險(xiǎn)杠生產(chǎn)成本較低，值得開發(fā)。TPU彈性體材料與PPEPDM共混材料的性能見表1。我國(guó)即將進(jìn)入WTO，汽車行業(yè)必須有新的特色方可立于不敗之地。因此開發(fā)具有安全性能高的保險(xiǎn)杠，應(yīng)引起有關(guān)方面的注意。2.3鐵軌枕墊板國(guó)內(nèi)外鐵路使用的軌枕墊板，其綜合性能尚不足之處，使用壽命短，影響了列車的提速

7、和綜合設(shè)施配套。專利報(bào)道，在TPU中添加廉價(jià)填料制成的軌枕墊板，性能優(yōu)于橡膠墊板，可較大限度地吸收行駛的列車對(duì)鋼軌和路基的沖擊壓力，從而在不增加列車牽引動(dòng)力、不改造路基、不減少停站點(diǎn)的情況下，使列車達(dá)到提速目的，行車速度可提高到250kmh以上。測(cè)試結(jié)果表明，新型軌枕墊板對(duì)鐵路通訊的指揮系統(tǒng)無任何干擾，其磨耗指標(biāo)比橡膠墊板低10倍，使用壽命大為提高，從而減少墊板更換次數(shù)，降低更換費(fèi)用，綜合性能優(yōu)良。2.4TPU在航空業(yè)上的應(yīng)用開發(fā)攔阻網(wǎng)

8、用于阻止飛機(jī)起飛或著陸滑跑時(shí)發(fā)生意外沖出跑道，而保證飛行人員和飛機(jī)的安全，避免重大事故發(fā)生。國(guó)外的機(jī)場(chǎng)攔阻網(wǎng)大多由尼龍編織制成。我國(guó)用TPU為原料采用擠出方法制成的攔阻網(wǎng)，具有強(qiáng)度大、重量輕、彈性好、不易霉?fàn)€、耐撕裂、耐低溫、耐油性能好等優(yōu)良性能。在TPU原料中加入熒光物質(zhì)制成的網(wǎng)體能晚上發(fā)光。其各種性能均優(yōu)于國(guó)際上用尼龍編織的網(wǎng)體。例如尼龍編織的豎帶，其拉伸強(qiáng)度為139.2MPa，用TPU制成的豎帶拉伸強(qiáng)度為186.3MPa。因而TP

9、U可應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)攔阻網(wǎng)。該攔阻網(wǎng)亦可用作在高速公路或盤山公路危險(xiǎn)地段的護(hù)攔。用TPU制成的飛機(jī)薄壁油箱，不但工藝簡(jiǎn)單，且壁薄，重量輕，使用壽命長(zhǎng)。TPU又具有較高的抗輻射性，適用于制作宇宙飛行人員、X射線和原子能工作人員的保護(hù)衣。隨著航空事業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)飛機(jī)維護(hù)技術(shù)需求也相應(yīng)增加，同時(shí)對(duì)復(fù)原技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格，采用壓縮空氣充氣的由TPU制成的氣囊抬高技術(shù)，可滿足以上的要求。2.5電纜外套用于海底等的浮電纜、光纜、地震電纜、飛機(jī)電纜的護(hù)套