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    热塑性聚氨酯弹性体的结构与分类

    来源:www.cqtspp.com 发布时间:2019-12-27 返回

    聚氨酯弹性体是聚氨酯合成材料中的一个品种其(它品种是指聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯涂料和聚氨酯纤维 ), 而热塑性聚氨酯弹性体又是聚氨酯弹性体的三大类型中的一种 ,人们习惯称它为TPU(另外两大类聚氨酯弹性体分别是浇注型聚氨酯弹性体简称CPU和混炼型聚氨酯弹性体简称MPU)。 TPU是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯弹性体,与CPU和MPU相比较,TPU在化学结构上没有或很少有化学交联 ,其分子链基本上是线性的,然而却存在一定量的物理交联,这就是下面要介绍的在结构上很有特点的热塑性聚氨酯弹性体。

      结构与分类

      热塑性聚氨酯弹性体是一种 (AB)型嵌段线性聚合物,A代表高分子量的聚合物多元醇 聚( 酯或聚醚,分子量为1000~6000),称为长链;B代表含2-12个直链碳原子二醇,称为短链。 AB长短链间采用二异氰酸酯进行化学结合形成氨基甲酸酯键 。

     

      A                    B                        异氰酸酯
      nHO—R一0H+nHO—R"-OH+2nOCN—R—NCOo-?CONH-R—  NHCO--O—R-OCONH—R-NHCO——OR"-O ̄

      在热塑性聚氨酯弹性体的结构中,A链段被称为软链段,具有柔韧与软的特性,使TPU具有延伸性;B链段与异氰酸酯反应生成的氨酯链被称为硬链段,具有刚性和硬的性质,人们通过调整A、B链段的比例,制成具有不同物理机械性能的TPU制品。为使TPU制品满足实际使用的要求, 技术人员在合成TPU之前要进行分子设计。 TPU分子的结构参数包括:软段分子量、软段浓度、硬段分子量、硬段浓度、异氰酸酯指数TPUU的聚合度, 这些结构参数确定了,材料的物理机械性能也就基本确定了。

      TPU的市售商品为颗粒状, 一般按其结构特点分成两大类:一类以埃斯坦 (estane)为代表,系美国Goodrich公司产品,是没有交联键的完全热塑性的聚合物,其颗粒贮存稳定性好,成型时也十分稳定,固化后制品的机械性能十分优异,但 因不存在一级交联键,软制品的压缩永久变形比较大,耐化学药品性也稍差些;另外一类以特克辛 (texin)为代表,系美国mobay公司产品,成型后生成少量的一级交联键,可以说是既有热塑性又有热固性的一种弹性体,由于其颗粒中存在少量异氰酸基,故贮存中必须避免接触水分,同时,为了使成型后的交联反应趋于完全 ,必须进行后加热,该类弹性体压缩永久变形小,耐化学药品性比较好。

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