PU分子量對其力學性能有明顯影響,隨著TPU分子量的增加,拉伸強度、模量及耐磨性等都增加,當分子量達到一定程度時這些性能趨于平穩。TPU撕裂強度和耐曲撓性能隨著分子量的增大而降低,一方面TPU物理交聯使其自由體積減小;另一方面,TPU分子鏈的高度纏結和物理交聯的增加降低了他們的內部流動性,受到外力作用時,分子鏈重排不易實現而無法有效減輕施加的應力。低分子量組分的比例大時,對彈性體的耐熱性能和力學性能極為有害,而過高分子量組分的比例太大時會對加工成型帶來不便。因此對于不同用途的TPU應根據其具體加工要求來調節合適的分子量及分子量分布。隨著我國TPU生產、加工和研發能力的提升,我國已成為了TPU比較大的生產和消費國。上海TPU EV90AT3

預聚體法是將低聚物二元醇和二異氰酸酯先反應,在少量催化劑條件下與干燥的擴鏈劑合成。預聚體法在制作中的工藝過程較復雜,耗能高,制成的預聚體粘度大,增加了工藝操作難度。但預聚體副反應少,制成的產品性能優于一步法。按反應過程的連續性可分為間歇法和連續法。間歇法常用的生產設備包括自動化澆注設備、熟化烘箱、破碎錘、擠出機等,其生產效率低,產品質量不均,不適合大規模生產,因此國內外相繼進行了連續化生產工藝及設備的研究。連續法設備為反應擠出生產線,其主要設備包括原料貯罐、澆注機、平行雙螺桿擠出機、水下切粒機、分離干燥設備和封裝設備。雙螺桿連續反應擠法是目前生產的主流工藝,生產效率高、產品品質穩定,適合大規模生產。它生產的可用于涂料、彈性體和黏合劑等方面。安徽TPU性能聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體的耐水解性比聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體好。

TPU一般都具有較好的耐溫性,連續長期使用的溫度為80~90℃,短時間可達到120℃左右。聚氨酯的耐低溫性能也較好,聚酯型的聚氨酯的脆性溫度為-40℃,而聚醚型的聚氨酯則達-70~-80℃,但在低溫下會變硬。TPU的耐油性都比較好,但耐水性卻因結構的不同而異。酯形成反應可逆性所引起的TPU降解非常嚴重。當酯與水接觸時,酸的再形成是引致分子解體的自身催化反應的原因。聚酯型的聚氨酯在空氣中和濕氣接觸時解體的程度比完全浸在水中時更甚。這是因為浸在水中,形成的酸會不斷地被沖走。而聚醚型的聚氨酯耐水解性則是聚酯型聚氨酯的3~5倍,因醚基不會與水發生反應。水的侵入導致聚氨酯性能下降的原因有兩個方面:一是侵入的水與聚氨酯中的極性基團形成氫鍵,使聚合物分子之間的氫鍵減弱,這個過程是可逆的,當干燥后物理性質又得到恢復。二是侵入的水使聚氨酯發生水解,此過程為不可逆。聚氨酯在長時間的日光照射下會變色發暗,物理性能逐漸降低。酶菌也會導致聚氨酯的降解,因此工業生產中使用的聚氨酯橡膠中都添加了防老劑、紫外線吸收劑、防酶劑等
關于聚醚型TPU與聚酯型TPU主要是由聚醚多元醇與聚酯多元醇來區分的。聚醚多元醇是在分子主鏈接構上含有醚鍵、端基帶有羥基的醇類聚合物或齊聚物。因其結構中的醚鍵內聚能較低,并易于旋轉,故由它制備的聚氨酯材料低溫柔順性能好,耐水解性能優良,雖然機械性能不如聚酯多元醇基聚氨酯,但手感性好。體系粘度低,易與異氰酸酯、助劑等組分互溶,加工性能優良。聚酯多元醇主要是由二元羧酸和二元以上醇類化合物進行縮聚反應生成的產物,其結特征是在分子主鏈上含有酯基、在端基上具有羥基的大分子醇類,分子量一般為500~3000。由聚酯多元醇為基礎的聚氨酯材料,通常都具有力學機械性能好,耐油、抗磨性能優越等特點,但它們的耐水解性能較差,低溫柔順性差,其制品的手感,尤其是低溫時的手感不如聚醚多元醇基聚氨酯柔軟。聚酯多元醇的內聚能大,室溫下多為蠟狀固體,加熱熔融后的粘度較大,它們與聚氨酯合成中所用的其它原料組分的互溶性遠不如聚醚多元醇好。TPU用于鞋材主要由于其優良的彈性和耐磨性。

擴鏈劑對聚氨酯性能也有影響。含芳環的二元醇與脂肪族二元醇擴鏈的聚氨酯相比有較好的強度。二元胺擴鏈劑能形成脲鍵,脲鍵的極性比氨酯鍵強,因而有二元胺擴鏈的聚氨酯比二元醇擴鏈的聚氨酯具有較高的機械強度、模量、粘附性、耐熱性,并且還有較好的低溫性能。澆注型聚氨酯彈性體多采用芳香族二胺MOCA作擴鏈劑,除固化工藝因素外,就是因為彈性體具有良好的綜合性能。聚氨酯的軟段在高溫下短時間不會很快被氧化和發生降解,但硬段的耐熱性影響聚氨酯的耐溫性能,硬段中可能出現由異氰酸酯反應形成的幾種鍵基團,其熱穩定性順序如下:異氰脲酸酯>脲>氨基甲酸酯>縮二脲>脲基甲酸酯其中**穩定的異氰酸酯在270℃左右才開始分解。氨酯鍵的熱穩定性隨著鄰近氧原子碳原子上取代基的增加及異氰酸酯反應性的增加或立**阻的增加而降低。并且氨酯鍵兩側的芳香族或脂肪族基團對氨酯鍵的熱分解性也有影響,穩定性順序如下:R-NHCOOR>Ar-NHCOOR>R-NHCOOAr>Ar-NHCOOAr提高聚氨酯中硬段的含量通常使硬度增加,彈性降低。TPU螺旋線纜特點:具有阻燃、耐油、耐低溫、防紫外線、耐磨、抗水解、抗撕裂、彈性佳等優異的性能。江蘇耐化學品TPU
在諸多傳統領域中,TPU憑借環保、高性能等優勢取代PVC和橡膠材料是一項重要的發展趨勢。上海TPU EV90AT3
TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)的力學性能主要包括:硬度,拉伸強度,壓縮性能,撕裂強度,回彈性和耐磨性能,耐屈擾性等,而TPU彈性塑料的力學性能,除這些性能外,還有較高剪切強度和沖擊功等。其中硬度是材料抵抗變形,刻痕和劃傷的能力的一種指標。TPU硬度通常用邵爾A(ShoreA)和邵爾D(shoreD)硬度計測定,邵爾A用于比較軟的TPU,邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結構中的硬段含量來決定,硬段含量越高,TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后,TPU的其他性能也會發生改變,拉伸模量和撕裂強度增加,剛性和壓縮應力(負荷能力)增加,伸長率降低,密度和動態生熱增加,耐環境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關系。從室溫冷卻降溫至突變溫度(-4~-12℃),硬度無明顯變化;在突變溫度下,TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性,這是由于軟段結晶作用的結果。上海TPU EV90AT3