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TPU 產(chǎn)品的優(yōu)異性能，具有可塑性強(qiáng)、可設(shè)計性出眾、透明性等特征
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 美瑞新材    2023-01-03

（1）基本情況

TPU 為一種聚氨酯彈性體制品，其生產(chǎn)所需的 MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO 等原材料均為石油、煤衍生品或副產(chǎn)品，為石油化工、煤化工下游產(chǎn)品。

TPU 為熱塑性彈性體材料的一個分支，是由二異氰酸酯、大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑（低分子二元醇）三類基礎(chǔ)原料聚合而成的高分子材料。TPU 分子鏈由硬段與軟段兩部分構(gòu)成。軟段是柔性鏈段，主要影響 TPU 材料的彈性和耐低溫性能；硬段是剛性鏈段，主要影響 TPU 的硬度、耐熱性能、機(jī)械性能等。軟段和硬段交替排列，賦予 TPU 優(yōu)良的性能。由于 TPU 具有熱塑性，分子鏈在一定的高溫下能軟化并流動，在冷卻后又重新恢復(fù)到原來的排列狀態(tài)，從而可以加工成各種形態(tài)的制品。

（2）TPU 產(chǎn)品的優(yōu)異性能

與通用塑料和橡膠材料相比，TPU 具有硬度范圍廣、機(jī)械性能突出、耐高/低溫性能優(yōu)異、加工性能好、環(huán)保性能優(yōu)良、可塑性強(qiáng)、可設(shè)計性出眾、透明性能優(yōu)異、耐環(huán)境老化等突出特性，其既有橡膠材料的高彈性，又有塑料的高強(qiáng)度和易加工性能。具體如下：

①硬度范圍廣：TPU 的硬度范圍相當(dāng)寬，通過改變 TPU 各反應(yīng)組分的配比，

可以得到不同硬度的產(chǎn)品，從邵氏 A50～D85，跨越了橡膠和塑料的硬度，并且在整個硬度范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的彈性。

②機(jī)械性能突出：TPU 制品具有熱塑性彈性體中較高的抗張強(qiáng)度、抗撕裂和抗沖擊性能，以及優(yōu)異的耐磨性能，綜合機(jī)械性能在熱塑性彈性體中較為突出，優(yōu)勢明顯。

③耐高/低溫性能優(yōu)異：TPU 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和脆化溫度很低，特別是聚醚型 TPU 的脆化溫度可達(dá)-80oC 以下，可以在低至-40oC 環(huán)境中依然保持良好的柔順性和優(yōu)異的物理性能。同時，TPU 具有非常好的耐熱穩(wěn)定性，常規(guī) TPU 可在 80oC 以下環(huán)境中長期使用，部分產(chǎn)品可在 120oC 環(huán)境中長期使用。

④加工性能好：TPU 可采用熱塑性材料的常規(guī)加工方法進(jìn)行加工，如注塑、擠出、壓延、流延、吹塑、涂布、粉末燒結(jié)等，加工過程綠色環(huán)保，高效節(jié)能。

⑤環(huán)保性能突出：TPU 從化學(xué)構(gòu)成角度主要分為聚酯、聚醚兩種類型。聚醚型 TPU 具有較強(qiáng)的抗水解性和抗微生物性，而部分聚酯型 TPU 因較易水解性和微生物降解，其自然降解性和環(huán)保特征較為明顯，在特定條件下可在數(shù)年內(nèi)完全分解。

⑥可塑性強(qiáng)：TPU 與某些高分子材料如 TPE、PA、POM、PC、PVC 等共混

改性，能夠得到性能互補(bǔ)的聚合物合金，改善其他材料的彈性、耐磨性、抗沖擊性能等；同時可通過添加阻燃劑、抗靜電劑、導(dǎo)電劑、填料、顏料、表面改性劑等，賦予材料阻燃、抗靜電、導(dǎo)電、色彩、特殊紋理等性能，進(jìn)一步提升材料的可設(shè)計性，從而拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。

⑦可設(shè)計性出眾：由于 TPU 的原材料多元醇、擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯的多樣性，以及非常寬的配方可調(diào)節(jié)性，TPU 具有較強(qiáng)的差異化和可設(shè)計性，可根據(jù)客戶的具體需要而定制開發(fā)。

⑧透明性能優(yōu)異：在所有熱塑性彈性體材料中，在透明性方面 TPU 表現(xiàn)最為出眾，這一突出特點賦予了 TPU 材料別具一格的可設(shè)計特色，在透明的玩具、

裝飾品、鞋服、箱包等個人消費品以及管材、薄膜、工業(yè)零部件、醫(yī)療等領(lǐng)域，TPU 透明性優(yōu)勢明顯。

⑨耐環(huán)境老化性能：相比傳統(tǒng)的熱塑性彈性體材料，TPU 具有優(yōu)異的耐油、耐水、耐高低溫等性能，部分產(chǎn)品可以滿足食品級和醫(yī)療級要求，可廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)輸送、液壓、傳動、密封、航天、軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域。特別是脂肪族TPU 具有出眾的耐候耐老化性能，已廣泛應(yīng)用在表面防護(hù)、戶外廣告、軍工等高端領(lǐng)域。