热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，又称PU热塑料，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。与通用的塑料与橡胶材料相比，TPU具有硬度范围广、机械性能突出、耐高/低温性能优异、加工性能好、环保性能优良、可塑性强、可设计性强、透明性能优异等优越特性，其既有橡胶材料的高弹性，又有工程塑料的强度。并且废弃后可重复加工利用，且在堆肥状态下能够自动降解，对环境不造成任何污染。符合循环经济和可持续发展的要求，是未来新材料的主要发展方向之一。TPU塑料薄膜可用于制做打气原材料（如救生艇、安全气囊等）。上海无卤阻燃TPU

TPU一般都具有较好的耐温性，连续长期使用的温度为80～90℃，短时间可达到120℃左右。聚氨酯的耐低温性能也较好，聚酯型的聚氨酯的脆性温度为-40℃，而聚醚型的聚氨酯则达-70～-80℃，但在低温下会变硬。TPU的耐油性都比较好，但耐水性却因结构的不同而异。酯形成反应可逆性所引起的TPU降解非常严重。当酯与水接触时，酸的再形成是引致分子解体的自身催化反应的原因。聚酯型的聚氨酯在空气中和湿气接触时解体的程度比完全浸在水中时更甚。这是因为浸在水中，形成的酸会不断地被冲走。而聚醚型的聚氨酯耐水解性则是聚酯型聚氨酯的3～5倍，因醚基不会与水发生反应。水的侵入导致聚氨酯性能下降的原因有两个方面：一是侵入的水与聚氨酯中的极性基团形成氢键，使聚合物分子之间的氢键减弱，这个过程是可逆的，当干燥后物理性质又得到恢复。二是侵入的水使聚氨酯发生水解，此过程为不可逆。聚氨酯在长时间的日光照射下会变色发暗，物理性能逐渐降低。酶菌也会导致聚氨酯的降解，因此工业生产中使用的聚氨酯橡胶中都添加了防老剂、紫外线吸收剂、防酶剂等安徽Lubrizol TPU ZHF90AM9TPU的弹性体特性使其能够增加产品使用的适配性。

TPU作为弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种材料，这从它的刚性看出来，TPU的刚性可由弹性模量来度量。橡胶的弹性模量通常在1~10Mpa，TPU在10~1000Mpa，塑料(尼龙，ABS，PC，POM)在1000~10000Mpa。TPU的硬度范围相当宽，从Shore A 60~Shore D 80并且在整个硬度范围内具有高弹性;TPU在很宽的温度范围内-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑剂;TPU对油类(矿物油，动植物油脂和润滑油)和许多溶剂有良好的抵抗能力;TPU还有良好的耐天候性，极优的耐高能射线性能。众所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈扰强度都是优良的;拉伸强度高，伸长率大等都是TPU的亮眼优点。

近年来，由于含磷、氮类的有机阻燃剂阻燃效果较为明显，因此对该类阻燃剂研究较深。如采用一步包埋法将双酚A-双（二苯基磷酸酯）（BDP）与单体混合制备了BDP阻燃改性TPU。研究结果表明，在研究范围内，阻燃TPU的氧指数和UL94阻燃等级随着阻燃剂BDP含量的增加而提高，但其力学性能如拉伸强度和100%定伸模量则随阻燃剂加入量的增加，表现出增大后减小的趋势。当阻燃剂BDP质量分数为9%时，阻燃TPU的综合性能达到较为理想的状态，其氧指数达到26%，UL94阻燃等级达到V-1级。已有研究表明，有机阻燃剂阻燃效果明显，与TPU基材的相容性好，其添加量可比无机阻燃剂多，力学性能的影响也比无机阻燃剂小，但在抑烟方面功效并不突出，只有少量有机阻燃剂具有一定抑烟效果。TPU用作电缆的填充物可以提供机械支撑和保护，减少电缆内部的应力和压力，提高电缆的可靠性和耐久性。

在考虑TPU的拉伸性能与温度的关系时，温度对TPU材料性能的影响是一个复杂的过程。温度变化会引起TPU分子结构的改变，从而影响其力学性能。关于TPU拉伸性能与温度的关系可以从一下几点讨论：1.硬段微区结构变化：随着温度的升高，TPU中的硬段微区结构可能会发生改变。在较低温度下，硬段微区通常会保持较为有序的结构，这有助于提高材料的强度和刚性。然而，随着温度升高，硬段微区可能会逐渐软化，导致材料整体的拉伸强度下降。2.硬段软段混合度变化：TPU是由硬段和软段组成的共聚物，它们的比例和分布对材料的性能有重要影响。随着温度的增加，硬段和软段之间的相互作用可能发生变化，导致混合度的改变。这种变化会直接影响材料的弹性和延展性。3.热老化效应：长时间暴露在高温环境下会导致TPU发生热老化现象，这会影响材料的力学性能，包括拉伸强度和断裂伸长率。热老化会导致材料变脆或变软，降低其抗拉性能。综合来看，温度对TPU的拉伸性能有着复杂而多方面的影响。在实际应用中，需要综合考虑温度对TPU材料性能的影响，以确保材料在不同温度下具有所需的力学性能和耐用性。因此，在工程设计和材料选择中，必须考虑到温度因素，以充分了解材料在各种环境条件下的性能表现。TPU用于鞋材主要由于其优良的弹性和耐磨性。上海无卤阻燃TPU

TPU凭借其良好的耐磨性和耐化学性可以应用于电缆连接件，并满足连接件稳定性和可靠性的需求。上海无卤阻燃TPU

尽管热塑性聚氨酯（TPU）在许多方面具有优异的性能和广泛的应用，但也存在一些缺点和局限性。以下是一些常见的TPU缺点：1.吸水性：TPU由于含有酯基，具有较高的吸水性，尤其是聚醚型TPU。吸水后会导致材料性能下降，如拉伸强度和伸长率减小，加工时易产生气泡，需要进行除湿处理。2.氧化稳定性：TPU对氧化稳定性较差，易受氧气、紫外线和热氧化等环境因素的影响，导致材料老化和性能下降。3.温度敏感性：TPU的性能受温度影响较大，低温下易变脆，高温下易软化，影响其力学性能和稳定性。4.溶剂敏感性：TPU对一些有机溶剂敏感，容易发生溶解或膨胀，限制了其在某些特定环境下的应用。5.成本较高：相对于一些传统塑料材料，TPU的生产成本较高，这可能限制了其在一些大规模应用中的使用。6.强度和硬度限制：尽管TPU具有良好的弹性和柔软性，但在一些强度、硬度要一定求的应用中可能存在限制。尽管存在这些缺点，但TPU仍然是一种广泛应用的材料，由于其独特的性能优势，如优异的耐磨性、耐疲劳性、柔软性和弹性等，使其在鞋材、服装、汽车零部件、医疗器械等领域得到广泛应用。随着技术的不断进步和改进，可以预期TPU的缺点会逐渐得到克服和改善，使其更加适用于各种应用场景。上海无卤阻燃TPU

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