TPU材料性能怎么样?
TPU材料可以用在哪里
作为性能优良的弹性体,TPU的下游产品方向非常广泛,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用。
1、鞋材
TPU用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。含TPU的鞋类产品穿着度方面比普通鞋类产品优越得多,因此,在鞋类产品中较为广泛,尤其是一些运动鞋,休闲鞋。
2、软管
由于TPU软管具有柔软,良好的抗张强度、冲击强度 耐高低温性,所以在中国TPU软管被广泛用作飞机、坦克、汽车、摩托车、机床等机械设备等的输气、输油软管。
TPU输送软管
3、线缆
TPU提供了耐撕裂、耐磨与弯曲特征,耐高低温性更是电缆性能的关键。所以在中国市场上,高等电缆如控制电缆与电力电缆用TPU,用来保护设计复杂电缆的被覆材料,用途也日益广泛。
4、医疗器械
TPU是一种、稳固、PVC替代材料,不会有邻苯二甲酸酯等化学有害物质,迁移到医疗导管或医疗袋内的血液或其他液体中产生副作用,并且专门开发的挤出级和注塑级TPU,只需在现有PVC设备稍作调试便可轻松使用。
TPU材料性能怎么样
一个材料被大量应用,肯定是因为其有着非常好的性能,TPU也不例外。
像浇注型聚氨酯(液体)和混炼型聚氨酯(固体)一样,TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性、优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。其中拉伸强度高、伸长率大,长期压缩变形率低等都是TPU的显著优点。
下面将主要从拉伸强度和伸长率、回弹性、硬度等方面阐述一下TPU的力学性能。
1、拉伸强度高、伸长率大
TPU的拉伸强度和伸长率都非常优异。从下图的数据我们可以看到,聚醚型TPU的拉伸强度和伸长率远优于聚氯乙烯塑料和橡胶。
TPU与其他材料拉伸强度的比较
此外TPU在加工过程不加或加入很少助剂,能满足食品工业要求,这也是其他材料如PVC、橡胶等难以办到的。
2、回弹性对温度非常敏感
TPU的回弹性是指形变应力解除后迅速恢复其原状的程度,用恢复能表示,即形变回缩功与产生形变所需要的功之比。它是弹性体动态模量和内摩擦的函数,并对温度非常敏感。
TPU软段为PTMG、PCL、PBA,相对分子质量分别为1000和2000;硬段为MDI-BDO,硬段含量分别为48.2%(PCL-1250为42.7%)和31.7%,r0=1.05预聚法合成。 正如所预期的那样,回弹随温度的下降而降低,直到某一温度,弹性又迅速增加。这个温度是软段结晶温度,决定于大分子二醇的结构,聚醚型TPU较聚酯型TPU低。在结晶温度以下的温度,弹性体变得很硬且失去了它的弹性,因此,回弹性是类似于离开硬金属表面的反弹。
3、硬度范围为邵尔A60~D80
硬度是材料抵抗变形、刻痕和划伤能力的一种指标。
TPU硬度通常用邵尔A型和邵尔D型硬度计测定,邵尔A用于较软的TPU,邵尔D用于较硬的TPU。
图 邵尔A与邵尔D之间的关系
由于可以通过调整软硬链段的比例,来调整TPU的硬度高低,因此TPU有着比较宽的硬度范围,其硬度从邵尔A60~D80,跨越了橡胶和塑料的硬度,并且在整个硬度范围内具有高弹性。
随硬度的变化,TPU的一些性能会发生变化。比如,提高TPU的硬度,会出现拉伸模量和撕裂强度增加、刚性和压缩应力(负荷能力)增加、伸长率降低、密度和动态生热增加、耐环境性能增加的性能变化。