TPU復(fù)合面料及TPU面料特性及應(yīng)用領(lǐng)域
壹、TPU特性：
tpu的主要特性：
硬度范圍廣：通過(guò)改變tpu各反應(yīng)組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，而且隨著硬度的增加，其產(chǎn)品仍保持良好的彈性和耐磨性。
機(jī)械強(qiáng)度高：tpu制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。
耐寒性突出：tpu的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度比較低，在零下35度仍保持良好的彈性、柔順性和其他物理性能。
加工性能好：tpu可采用常見(jiàn)的熱塑性材料的加工方法進(jìn)行加工，如注塑、擠出、壓延等等。同時(shí)，tpu與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補(bǔ)的聚合物合金。耐油、耐水、耐霉菌。再生利用性好。
tpu材料的用途：
各種tpu成型品的用途:
汽車部件，球型聯(lián)軸節(jié);防塵蓋;踏板剎車器;門鎖撞針;襯套， 板簧襯套;軸承;防震部件;內(nèi)外裝飾件;防滑鏈等
機(jī)械·工業(yè)用部件
各種齒輪;密封件(主要起耐磨和耐油作用);防震部件;取模針;襯套;軸承， 蓋類;連接器;橡膠篩;印刷膠輥等
服飾輔料
女士文胸肩帶、服裝松緊帶等。
鞋類
壘球鞋、棒球鞋、高爾夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌 女士鞋后跟;滑雪靴;安全靴，高檔鞋底等
其他
自位輪;把手;表帶等 管材·軟管 高壓管;醫(yī)療管;油壓管;氣壓管;燃料管;涂敷管 輸送管;消防水帶等
薄膜·板材
轉(zhuǎn)動(dòng)帶(具有一定的拉伸作用);氣墊;膜片;鍵盤板;復(fù)合布等
電線·電纜
電力通信電纜;計(jì)算機(jī)配線;汽車配線;勘探電纜等
tpu為熱塑性聚氨酯，有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬(60ha-85hd)、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無(wú)鹵阻燃tpu還可以代替軟質(zhì)pvc以滿足越來(lái)越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。tpu品牌牌號(hào)眾多，質(zhì)量參差不齊，選擇tpu時(shí)好經(jīng)過(guò)詳細(xì)的評(píng)估論證，否則不能得到性價(jià)比優(yōu)的結(jié)果.
通過(guò)以上介紹，大家對(duì)tpu是什么材料這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)得到了準(zhǔn)確的答案，tpu這種材料能在一定熱度下變軟,而在常溫下可以保持不變.用在鞋上多起穩(wěn)定、支撐的作用.tpu又稱聚氨酯橡膠，是聚氨酯的一種，在國(guó)內(nèi)時(shí)比較新興的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于制鞋行業(yè)、管材...等行業(yè)。
聚氨酯彈性體塑料的特點(diǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)介紹
聚氨酯彈性體塑料的特點(diǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)介紹
隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，新材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，聚氨酯彈性體自從上世紀(jì)80年代初開(kāi)始從軍用轉(zhuǎn)為軍民兩用，并以民用為主后，產(chǎn)品的品種牌號(hào)不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及人們的衣食住行各方面所發(fā)揮的作用日趨重要。本文擬從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，談?wù)劸郯滨椥泽w的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀和前景。
一、聚氨酯彈體的主要優(yōu)點(diǎn)
1、性能的可調(diào)節(jié)范圍大。多項(xiàng)物理機(jī)械性能指標(biāo)均可通過(guò)對(duì)原材料的選擇和配方的調(diào)整，在一定范圍內(nèi)變化，從而滿足用戶對(duì)制品性能的不同要求。譬如硬度，往往是用戶對(duì)制品的一個(gè)重要指標(biāo)，聚氨酯彈性體既可制成邵爾A硬度20左右的軟質(zhì)印刷膠輥，又可制成邵爾D硬度70以上的硬質(zhì)軋鋼膠輥，這是一般彈性體材料所難以做到的。聚氨酯彈性體是由許多柔性鏈段和剛性鏈段組成的極性高分子材料，隨著剛性鏈段比例的提高和極性基團(tuán)密度的增加，彈性體原強(qiáng)度和硬度會(huì)相應(yīng)提高。
2、耐磨性能優(yōu)越。特別是在有水、油等潤(rùn)濕介質(zhì)存在的工作條件下，其耐磨性往往是普通橡膠材料的幾倍到幾十倍。金屬材料如鋼鐵等雖然很堅(jiān)硬，但并不一定耐磨，如黃河灌溉區(qū)的大型水泵，其過(guò)流部件金屬口環(huán)和保護(hù)圈經(jīng)過(guò)大量泥沙的沖刷，用不了幾百小時(shí)就嚴(yán)重磨損漏水，而采用聚氨酯彈性體包覆的口環(huán)和保護(hù)圈則連續(xù)運(yùn)行1800小進(jìn)仍未磨損。其它如碾米用的礱谷機(jī)膠輥、選煤用的振動(dòng)篩篩板、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的徑賽跑道、吊車鏟車用的動(dòng)態(tài)油密封圈、電梯輪和旱冰鞋輪等等也都是聚氨酯彈性體的用武之地。在此需提到的一點(diǎn)是，要提高中低硬度聚氨酯彈性體制件的摩擦系數(shù)，改善在承載負(fù)荷下的耐磨性能，可在這類聚氨酯彈性體中添加少量二硫化鋁、石墨或硅油等潤(rùn)滑劑。
3、加工方式多樣，適用性廣泛。聚氨酯彈性體既可跟通用橡膠一樣采用塑煉、混煉、硫化工藝成型（指MPU）；也可以制成液體橡膠，澆注模壓成型或噴涂、灌封、離心成型（指CPU）；還可以制成顆粒料，與普通塑料一樣，用注射、擠出、壓延、吹塑等工藝成型（指CPU）。模壓或注射成型的制件，在一定的硬度范圍內(nèi)，還可以進(jìn)行切割、修磨、鉆孔等機(jī)械加工。加工的多樣性，使聚氨酯彈性體的適用性十分廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐輻射、耐低溫，透聲性好，粘接力強(qiáng)，生物相容性和血液相容性優(yōu)秀。這些優(yōu)點(diǎn)正是聚氨酯彈性體在軍工、航天、聲學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的原因。
二、酯氨酯彈性體的不足之處
但聚氨酯彈性體并非十全十美，它的主要缺點(diǎn)是：
1、內(nèi)生熱大，耐高溫性能一般。正常使用溫度范圍是-40~120℃使用。若需在高頻振蕩條件或高溫條件下長(zhǎng)期作用，則必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或配方上采取相應(yīng)改性措施。
2、不耐強(qiáng)極性溶劑和強(qiáng)酸堿介質(zhì)。在一定溫度下，醇、酸、酮會(huì)使聚氨酯彈性體溶脹和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶劑在常溫下就會(huì)使聚氨酯彈性體溶脹。
三、聚氯酯彈性體的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)
綜上所述，聚氨酯彈性體的綜合性能是十分優(yōu)越的。近年來(lái)，各國(guó)都在根據(jù)市場(chǎng)需求情況加強(qiáng)其應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究，開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面：
1、汽車用聚氨酯彈性體。現(xiàn)今的汽車工業(yè)正在向高性能、低重量、舒適與安全的方向發(fā)展。橡塑合成材料正在逐步取代金屬材料，這就為聚氨酯彈性體的應(yīng)用開(kāi)辟了極為廣闊的前景。美國(guó)Goodrich公司開(kāi)發(fā)出第二代TPU，其商務(wù)名為Estaloc。該產(chǎn)品保持了代TPUEstaloc的特性，并采用中空玻璃球作填料，使光澤度提高了15%以上，可用于制造汽車邊板和減震墊等。在汽車上安裝安全氣囊，是現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展的需要，對(duì)保護(hù)駕駛員的生命安全有重大作用。這種氣囊必須具備一定強(qiáng)度才能經(jīng)受高速?zèng)_擊，還要有較好的低溫柔性，適宜用聚氨酯制作，每個(gè)氣囊用膠量約300克。我國(guó)大部分汽車尚未安裝氣囊，市場(chǎng)需求量很大。利用聚氨酯彈性體的高強(qiáng)度和高承載能力?？芍圃熘械退佥d重車輛用輪胎，強(qiáng)度和高承載能力，可制造中低速載重車輛用輪胎，其承載能力是用天然膠制造的同規(guī)格輪胎的7倍。近年來(lái)，一種新型綠色聚氨酯復(fù)合輪胎正在研究開(kāi)發(fā)之中，它是以新舊橡膠光胎為基體，澆注上一定厚度的高耐磨、耐刺扎的聚氨酯橡膠膠面層，目前正處于里程試驗(yàn)階段，不久后有望投入指生產(chǎn)。2、建筑用聚氨酯彈性體。傳統(tǒng)的瀝青油氈防水材料已逐步被堅(jiān)固耐用、整體施工的聚氨酯防水材料所替代；運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的跑道在10年前只有國(guó)家級(jí)的正式比賽場(chǎng)地才用聚氨酯鋪裝材料，而現(xiàn)在大部分省市體育場(chǎng)、大中專院校，甚至一些中小學(xué)也都鋪上了聚氨酯塑膠跑道；大型橋梁的伸縮縫、飛機(jī)場(chǎng)跑道及高速公路的嵌縫也開(kāi)始采用常溫固化的聚氯酯彈性體制作高速鐵路的軌枕是十分理想的材料，日本新干線鐵路通過(guò)的隧道和橋梁上所鋪的軌枕就是采用了聚氯酯彈性體材料。這一新的應(yīng)用充分發(fā)揮了聚氯酸彈性體質(zhì)輕、吸震性好、耐老化等特點(diǎn)，很好推廣價(jià)值。
3、礦山用聚氯酯彈性體。煤礦、金屬及非金屬礦山對(duì)高耐磨、高強(qiáng)度而又富有彈性的非金屬材料需求量很大。近10年來(lái)，許多選擇煤廠用聚氯酯彈性篩選板取代了笨重的金屬篩板，不僅大大延長(zhǎng)了篩板的使用壽命，而且明顯降低了操作環(huán)境的噪音，節(jié)能降耗效果明顯。其它如用于制作固體分離的旋流器、阻燃抗靜電的耐磨運(yùn)輸帶、礦用單軌吊車的實(shí)芯輪、煤礦噴漿機(jī)用結(jié)合板、萬(wàn)噸電動(dòng)輪自卸車上的油密封圈、高壓電纜護(hù)套的冷補(bǔ)膠等也都為礦山建設(shè)發(fā)揮了巨大作用。目前還有許多礦山用耐磨彈性制品正等待我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)和推廣。
4、鞋用聚氯酯彈性體。自從臺(tái)商紛紛來(lái)到大陸，我國(guó)的制鞋業(yè)發(fā)展迅速。聚氯酯彈性具有緩沖性能好、質(zhì)輕、耐磨、防滑等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為制鞋工業(yè)中一種重要的配套材料，高爾夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪鞋、旅游鞋、安全鞋等許多鞋的鞋底、鞋跟、鞋頭、鞋墊等重要配件都是用聚氯酯彈性體制成的，不僅美觀大方，而且舒適耐用，還能提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
5、醫(yī)用聚氨酯彈性體。良好的生物相容性、血液相容性、無(wú)各種添加劑是TPU和CPU材料在醫(yī)療領(lǐng)域獲得應(yīng)用的重要原因。目前已開(kāi)發(fā)成功的醫(yī)用彈性體制品有：氣管套管、假肢、計(jì)劃生育用的栓堵劑、顱骨缺損修補(bǔ)材料、安全套等等，其在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用的前景還十分廣闊。
6、新型聚氨酯復(fù)合板材。英國(guó)正在開(kāi)發(fā)一種稱為SPS夾板層系統(tǒng)的聚氨酯復(fù)合板材，將給造船業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命。它包括兩層9mm厚的鋼板和被注入它們中間的40mm厚的聚氨酯彈性體，一旦開(kāi)發(fā)成功，可取代傳統(tǒng)造船業(yè)用的加強(qiáng)鋼板材料，其優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省制造時(shí)間、節(jié)約鋼板、減輕船體重量、抗沖擊、耐疲勞、減震、消音、隔熱。一旦將來(lái)采用SPS系統(tǒng)的復(fù)合材料來(lái)造船的話，造船業(yè)所耗用的聚氨酯彈性體將是一個(gè)十分驚人的數(shù)字。
貳、TPU應(yīng)用領(lǐng)域
隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，新材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，聚氨酯彈性體自從上世紀(jì)80年代初開(kāi)始從軍用轉(zhuǎn)為軍民兩用，并以民用為主后，產(chǎn)品的品種牌號(hào)不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門及人們的衣食住行各方面所發(fā)揮的作用日趨重要?，F(xiàn)在從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，談?wù)劸郯滨椥泽w的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀和前景。
一、聚氨酯彈體的主要優(yōu)點(diǎn)
1、性能的可調(diào)節(jié)范圍大。多項(xiàng)物理機(jī)械性能指標(biāo)均可通過(guò)對(duì)原材料的選擇和配方的調(diào)整，在一定范圍內(nèi)變化，從而滿足用戶對(duì)制品性能的不同要求。譬如硬度，往往是用戶對(duì)制品的一個(gè)重要指標(biāo)，聚氨酯彈性體既可制成邵爾A硬度20左右的軟質(zhì)印刷膠輥，又可制成邵爾D硬度70以上的硬質(zhì)軋鋼膠輥，這是一般彈性體材料所難以做到的。聚氨酯彈性體是由許多柔性鏈段和剛性鏈段組成的極性高分子材料，隨著剛性鏈段比例的提高和極性基團(tuán)密度的增加，彈性體原強(qiáng)度和硬度會(huì)相應(yīng)提高。
2、耐磨性能優(yōu)越。特別是在有水、油等潤(rùn)濕介質(zhì)存在的工作條件下，其耐磨性往往是普通橡膠材料的幾倍到幾十倍。金屬材料如鋼鐵等雖然很堅(jiān)硬，但并不一定耐磨，如黃河灌溉區(qū)的大型水泵，其過(guò)流部件金屬口環(huán)和保護(hù)圈經(jīng)過(guò)大量泥沙的沖刷，用不了幾百小時(shí)就嚴(yán)重磨損漏水，而采用聚氨酯彈性體包覆的口環(huán)和保護(hù)圈則連續(xù)運(yùn)行1800小進(jìn)仍未磨損。其它如碾米用的礱谷機(jī)膠輥、選煤用的振動(dòng)篩篩板、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的徑賽跑道、吊車鏟車用的動(dòng)態(tài)油密封圈、電梯輪和旱冰鞋輪等等也都是聚氨酯彈性體的用武之地。在此需提到的一點(diǎn)是，要提高中低硬度聚氨酯彈性體制件的摩擦系數(shù)，改善在承載負(fù)荷下的耐磨性能，可在這類聚氨酯彈性體中添加少量二硫化鋁、石墨或硅油等潤(rùn)滑劑。
3、加工方式多樣，適用性廣泛。聚氨酯彈性體既可跟通用橡膠一樣采用塑煉、混煉、硫化工藝成型（指MPU）；也可以制成液體橡膠，澆注模壓成型或噴涂、灌封、離心成型（指CPU）；還可以制成顆粒料，與普通塑料一樣，用注射、擠出、壓延、吹塑等工藝成型（指CPU）。模壓或注射成型的制件，在一定的硬度范圍內(nèi)，還可以進(jìn)行切割、修磨、鉆孔等機(jī)械加工。加工的多樣性，使聚氨酯彈性體的適用性十分廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐輻射、耐低溫，透聲性好，粘接力強(qiáng)，生物相容性和血液相容性優(yōu)秀。這些優(yōu)點(diǎn)正是聚氨酯彈性體在軍工、航天、聲學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的原因。
二、酯氨酯彈性體的不足之處
但聚氨酯彈性體并非十全十美，它的主要缺點(diǎn)是：
2、不耐強(qiáng)極性溶劑和強(qiáng)酸堿介質(zhì)。在一定溫度下，醇、酸、酮會(huì)使聚氨酯彈性體溶脹和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶劑在常溫下就會(huì)使聚氨酯彈性體溶脹。
1、內(nèi)生熱大，耐高溫性能一般。正常使用溫度范圍是-40-120℃使用。若需在高頻振蕩條件或高溫條件下長(zhǎng)期作用，則必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或配方上采取相應(yīng)改性措施。
叁、TPU復(fù)合面料
在線貼合是將流體狀的TPU薄膜一次性復(fù)合在面料上，避免了對(duì)薄膜的損傷，表面成型美觀，并可做出不同紋路。但這種復(fù)合方式設(shè)備投資大，技術(shù)要求高。國(guó)內(nèi)能做到這種復(fù)合工藝的廠家非常少，目前擁有成熟的設(shè)備與技術(shù)只有少數(shù)幾家，其實(shí)此技術(shù)都是從臺(tái)灣引進(jìn)后加以改進(jìn)而成的。目前是國(guó)內(nèi)專業(yè)提供氣脹式救生衣，醫(yī)療充氣制品，按摩氣囊面料的生產(chǎn)商。
TPU(Thermoplasticpolyurethanes)，熱可塑性聚氨基甲酸酯，是一種由低聚物多元醇軟段與二異氰酸酯－擴(kuò)鏈劑硬段構(gòu)成的線性嵌段共聚物。TPU可以被流涎、吹膜、壓延或涂層做成薄膜，具有彈性好、強(qiáng)韌、耐磨、耐寒性好、環(huán)保無(wú)毒的優(yōu)越特性。
TPU復(fù)合面料有兩種做法，一種叫后貼：先做成TPU薄膜再與面料上膠貼合，另一種叫在線復(fù)合：在面料上涂好膠或者不上膠，直接把TPU流涎在面料上做成TPU復(fù)合面料或者夾網(wǎng)布。
一般做后貼加工的工廠規(guī)模不大，在國(guó)內(nèi)有許多小廠，多是從外面薄膜廠購(gòu)買TPU薄膜，自身只完成上膠貼合的過(guò)程。后貼的過(guò)程要對(duì)TPU薄膜再次加高溫高壓，工藝控制不當(dāng)便會(huì)對(duì)薄膜產(chǎn)生損傷，甚至細(xì)小破孔。
TPU復(fù)合面料就是用TPU薄膜復(fù)合在各種面料上形成一種復(fù)合材料，結(jié)合兩者的特性得到一種新型面料。
TPU復(fù)合面料用途有：氣脹式救生衣、潛水BC夾克、救生筏、充氣船、充氣帳篷、軍用充氣自膨脹床墊、按摩氣囊、醫(yī)療防褥瘡床墊和專業(yè)的防水背包。gd5RiFM
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