TPU材料是聚氨酯类热塑性弹性体
TPU材料是聚氨酯类热塑性弹性体,是由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂组成的多相嵌段共聚物
TPU是聚氨酯类热塑性弹性体,是由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂组成的多相嵌段共聚物,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,比如鞋材、软管、线缆、医疗器械等。
目前有生产TPU原料厂家主要有巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、万华化学、华峰化学、上海恒安、瑞华、旭川化学等等。随着国内企业的布局和产能扩张,目前TPU行业已经竞争非常激烈,但是在高端应用领域仍然依赖进口,也是国内需要实现突破的领域,下面一起聊聊TPU产品未来具有市场前景的应用领域。
1、超临界发泡E-TPU
2012年德国阿迪达斯公司与巴斯夫公司联合开发了以发泡TPU(商品名为infinergy)为中底材料的跑鞋品牌EnergyBoost。由于采用邵A硬度80~85的聚醚型TPU为基材,相较于EVA中底,发泡TPU中底在0℃以下的环境中仍能保持良好的弹性和柔软度,使穿着舒适度得到提升,受到市场广泛认可。
2、纤维增强改性TPU复合材料
TPU具有良好的抗冲击性能,但在某些应用中,需要高弹性模量且非常硬的材料。玻璃纤维增强改性是提高材料弹性模量常用的技术手段,通过改性可得到弹性模量高、绝缘性好、耐热性强、弹性恢复性能良好、抗腐蚀性好、抗冲击、低膨胀系数以及尺寸稳定等诸多优点的热塑性复合材料。
巴斯夫在专利中介绍了一种使用玻璃短纤制备高模量玻纤增强TPU技术。使用聚四氢呋喃二醇(PTMEG,Mn=1000)、MDI、1,4-丁二醇(BDO)混合1,3-丙二醇为原料合成邵D硬度为83的TPU,将此TPU与玻纤按质量比52∶48复合可得到弹性模量为18.3GPa、抗拉强度达到244MPa的复合材料。
除玻璃纤维,使用碳纤维复合TPU的产品也有报道,比如朗盛的TepexDynalite产品和科思创的Maezio碳纤维/TPU复合板,其弹性模量可以达到100GPa且密度比金属更低。
3、无卤阻燃TPU
TPU具有高强度、高韧性、优良的耐磨性等性能,使其成为非常适合电线电缆的护套材料。但在充电桩等应用领域则需要更高的阻燃性能。提高TPU阻燃性能的方式一般有2种,一是反应型阻燃改性,即通过化学键合,在合成TPU时引入具有阻燃功能的原料,比如含磷、氮等元素的多元醇或异氰酸酯;二是添加型阻燃剂改性,即以TPU为基材,添加阻燃剂进行熔融混合。