熱塑性聚氨酯（TPU）是一種可加熱塑化，溶于溶劑中的聚氨酯，熱塑性聚氨酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)中沒有或很少發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，分子基本呈線性，但存在一定的物理交換。接下來由深圳駿燁復(fù)合材料公司為你介紹TPU材料的分類及性能！

1、TPU有許多不同的分類。例如，根據(jù)軟段結(jié)構(gòu)可分為聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它們分別含有酯基、醚基或丁烯基。根據(jù)硬段結(jié)構(gòu)可分為聚氨酯型和聚氨酯脲型，分別用二元醇擴(kuò)鏈劑或二胺擴(kuò)鏈劑得到。一般分為聚酯型和聚醚型。

它可分為純熱塑性塑料和半熱塑性塑料。前者為純線性結(jié)構(gòu)，無交聯(lián)鍵，后者含有少量甲酸脲。按用途可分為片材、片材、薄膜等零件。
2、 TPU是如何合成的
雖然TPU有許多分類，但在分子結(jié)構(gòu)上屬于聚氨酯。那么，這是怎么形成的呢？根據(jù)合成工藝的不同，可分為本體聚合和溶液聚合。
氨基酯基的形成反應(yīng)
本體聚合按有無預(yù)反應(yīng)可分為預(yù)聚合法和一步法：預(yù)聚合法是先將二異氰酸酯與大分子乙二醇反應(yīng)一定時(shí)間，然后加入擴(kuò)鏈劑生產(chǎn)TPU；一步是將大分子二醇混合，二異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑同時(shí)生產(chǎn)TPU。另外，在溶液中加入TPU形成聚合物。

TPU的軟段類型、分子量、硬段或軟段的含量以及TPU的聚集狀態(tài)都會(huì)影響TPU的密度。TPU的密度在1.10～1.25之間，與其它橡膠、塑料相比無顯著性差異。在相同硬度下，聚醚型TPU的密度低于聚酯型TPU。

TPU材料的性能如何

材料因其優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用，熱塑性聚氨酯也不例外。與澆注型聚氨酯（液體）和混合型聚氨酯（固體）一樣，TPU具有高模量、高強(qiáng)度、高延伸率和高彈性、優(yōu)異的耐磨性、耐油性、耐低溫性和耐老化性。其中，拉伸強(qiáng)度高、延伸率大、長(zhǎng)期壓縮永久變形率低是TPU的顯著優(yōu)勢(shì)。TPU材料變黃的原因。
以下主要從拉伸強(qiáng)度和延伸率、回彈率、硬度等方面對(duì)TPU的力學(xué)性能進(jìn)行研究。
1、高抗拉強(qiáng)度，高延伸率
TPU的拉伸強(qiáng)度和延伸率都很好。從下圖數(shù)據(jù)可以看出，聚醚型熱塑性聚氨酯的拉伸強(qiáng)度和延伸率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚氯乙烯和橡膠。
Figure TPU與其他材料拉伸強(qiáng)度的比較
另外，TPU在加工過程中不添加或少量添加添加劑就可以滿足食品工業(yè)的要求，這對(duì)于PVC、橡膠等其他材料也是很困難的。
2、彈性對(duì)溫度非常敏感
TPU的回彈性是指變形應(yīng)力釋放后，變形應(yīng)力能迅速恢復(fù)到原來狀態(tài)的程度，用恢復(fù)能表示，即變形回縮功與產(chǎn)生變形所需功的比值。它是彈性動(dòng)模量和內(nèi)耗的函數(shù)，對(duì)溫度非常敏感。
TPU的軟段為PTMG、PCL和PBA，相對(duì)分子量為1000和2000；硬段為mdi-bdo，分別為48.2%（PCL-1250:42.7%）和31.7%，R0=1.05。

正如預(yù)期的，回彈隨著溫度的降低而減小，直到一定的溫度，彈性迅速增加。該溫度是軟段的結(jié)晶溫度，由大分子二醇的結(jié)構(gòu)決定。聚醚TPU比聚酯TPU低。低于結(jié)晶溫度，彈性體變得非常堅(jiān)硬，失去彈性。因此，回彈性類似于硬質(zhì)合金表面的回彈。

3、硬度范圍為邵爾A60～D80
硬度是材料抵抗變形、劃痕和劃痕的一個(gè)指標(biāo)。
TPU的硬度通常用邵氏A和邵氏D來測(cè)定，軟質(zhì)TPU用邵氏A，硬TPU用邵氏D。
由于TPU的硬度可以通過調(diào)整軟硬段的比例來調(diào)節(jié)，所以TPU的硬度范圍很廣，從邵爾A60到D80，跨越了橡膠和塑料的硬度，在整個(gè)硬度范圍內(nèi)具有高彈性。
隨著硬度的變化，TPU的某些性能也會(huì)發(fā)生變化。例如：隨著TPU硬度的增加，拉伸模量和撕裂強(qiáng)度增加，剛度和壓應(yīng)力（承載力）增加，延伸率降低，密度和動(dòng)態(tài)產(chǎn)熱增加，環(huán)境阻力增大。