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TPU的性能用途及與TPE的區(qū)別

點擊次更新：2023-11-20 10:19:28 來源/作者：

TPU作為彈性體是介于橡膠和塑料之間的一種材料，這從它的剛性看出來，TPU的剛性可由彈性模量來度量。橡膠的彈性模量通常在1~10Mpa，TPU在10~1000Mpa，塑料（尼龍，ABS，PC，POM）在1000~10000Mpa。TPU 的硬度范圍相當(dāng)寬，從Shore A 60~Shore D 80并且在整個硬度范圍內(nèi)具有高彈性；TPU在很寬的溫度范圍內(nèi)-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑劑； TPU對油類（礦物油，動植物油脂和潤滑油）和許多溶劑有良好的抵抗能力；TPU 還有良好的耐天候性，極優(yōu)的耐高能射線性能。眾所周知的耐磨性，抗撕裂性，屈擾強(qiáng)度都是優(yōu)良的；拉伸強(qiáng)度高，伸長率大，長期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點。

　這里介紹的TPU性能包括三個方面：力學(xué)性能，物理性能和環(huán)境性能。　　1. 力學(xué)性能：TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括：硬度，拉伸強(qiáng)度，壓縮性能，撕裂強(qiáng)度，回彈性和耐磨性能，耐屈擾性等，而TPU 彈性塑料的力學(xué)性能，除這些性能外，還有較高剪切強(qiáng)度和沖擊功等。

（a）硬度：硬度是材料抵抗變形，刻痕和劃傷的能力的一種指標(biāo)。TPU硬度通常用邵爾A（Shore A）和邵爾D（shore D）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(jié)構(gòu)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(fā)生改變，拉伸模量和撕裂強(qiáng)度增加，剛性和壓縮應(yīng)力（負(fù)荷能力）增加，伸長率降低，密度和動態(tài)生熱增加，耐環(huán)境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關(guān)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(jié)晶作用的結(jié)果。

（b）硬度與定伸應(yīng)力和伸長率的關(guān)系以及硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系。隨著TPU硬度的增加，100%定伸應(yīng)力和300%定伸應(yīng)力迅速增加，伸長率下降。這主要是由于硬段含量增加的結(jié)果：硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或結(jié)晶結(jié)構(gòu)增加了物理交聯(lián)的數(shù)量而限制材料變形。若使材料變形必須提高應(yīng)力，從而提高了定伸應(yīng)力，同時伸長率下降。TPU硬度與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系，隨硬度增加，撕裂強(qiáng)度迅速增加，其理由亦與模量的解釋相同。

TPU的配方和性能可進(jìn)行非常多種類的排列組合。但是在現(xiàn)實設(shè)計配方和工業(yè)化生產(chǎn)時，卻會因為原材料（多元醇和多異氰酸酯以及擴(kuò)鏈劑）相互的限制，從而使真正可用于很高端的應(yīng)用的研發(fā)還是非常的困難。

TPU的主要特性有：硬度范圍廣：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，而且隨著硬度的增加，其產(chǎn)品仍保持良好的彈性和耐磨性。
機(jī)械強(qiáng)度高：TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。
TPU耐寒性突出：TPU的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度比較低，在零下35度仍保持良好的彈性、柔順性和其他物理性能。

加工性能好：TPU可采用常見的熱塑性材料的加工方法進(jìn)行加工，如注塑、擠出、壓延等等。同時，TPU與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補(bǔ)的聚合物合金。
TPU耐油、耐水、耐霉菌,TPU再生利用性好。

TPU材料用途：適合于注射和擠出的通用品級。包括實心輪，腳輪，輪子；印刷、輸送膠輥；壓型膠輥；油封、墊圈球節(jié)、襯套軸承；O型圈；撐墊；鞋底、后根、包頭；襯里；齒輪等，不同應(yīng)用領(lǐng)域，選擇的彈性體的硬度范圍不同。
在礦山、冶金等行業(yè)的應(yīng)用——篩板、搖床等;
在機(jī)械工業(yè)方面的應(yīng)用——膠輥、膠帶、密封件等；在汽車工業(yè)方面的應(yīng)用——油管、輪胎、密封圈等；在輕工業(yè)方面的應(yīng)用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維;在建筑工業(yè)方面的應(yīng)用——防水材、鋪裝材、灌封材等。

　TPE是所有熱塑性彈性體的簡稱象TPU,TPEE,TPV,TPO等等都屬于TPE.狹義地說，TPE是苯乙烯系熱塑性彈性體。而TPR材料是一類具有橡膠彈性同時無需硫化，可直接加工成型(如注塑，擠出，吹塑等)的熱塑性軟性膠料。TPU則被稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。那么，TPE、TPR和TPU三者對比怎樣呢?