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TPU的基本结构是怎样的?

来源:鼎智收集整理   发布时间:2021.08.06

近年来我国聚氨酯弹性体产业发展迅速,对高性能、更可持续性的TPU需求日益增长,目前多家企业已加大相关的研发和创新力度。TPU作为聚氨酯中增速较快的产品之一,在鞋材、薄膜、管材和线材等行业的需求十分旺盛,在医疗器械、电缆电线和薄膜领域会进一步替代传统的PVC材料。TPU之所以得到如此广泛的应用,与它的结构是息息相关的,那么TPU的基本结构是怎样的呢?针对这个问题,下面鼎智小编就为大家介绍下。


TPU的基本结构:


TPU基本结构(一级结构)


PU合成的反应和副反应比较复杂,但合成TPU 的最基本的反应是由多元醇和异氰酸酯反应生成氨酯基。由此类含有氨酯基的结构链段为重复单元,再配以长链多元醇和短链多元醇(扩链剂)组合成硬段软段相间的分子链结构,就是TPU的基本结构。


TPU的基本结构是怎样的?


(1)TPU的一级结构(重复单元化学结构)


TPU 的分子链结构(二级结构):


大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链,因为分子链较长,表现为柔性,就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇(扩链剂)和异氰酸酯连接成短链结构,因为链短,表现为刚性,就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能,且可热塑加工的特殊性能,从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。对于不同的大分子多元醇,扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配可制取品种繁多各种性能的TPU产品。


(2)TPU的二级结构(链段结构)


根据以上的基本结构,我们可以看出对于不同的应用范围,TPU的配方和性能可进行非常多种类的排列组合。但是在现实设计配方和工业化生产时,却会因为原材料(多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂)相互的限制,从而使真正可用于很高端的应用的研发还是非常地困难。近年随着更多种类异氰酸酯的开发成功,TPU的发展也正进入一个更高的阶段。


以上关于TPU的基本结构就为大家分享到这里,如今TPU的市场应用从传统的鞋类行业拓展到了医药、航空、环保等未来发展前景极好的行业,未来随着市场的发展,塑料在诸多行业的应用被TPU替代是必然趋势。