聚氨酯彈性體是大分子主鏈上含有較多氨基甲酸酯基官能團(tuán)（-NH-CO-O-）的一類(lèi)彈性體聚合物，是典型的多嵌段共聚物，一般由聚酯、聚醚、聚烯烴等端羥基低聚物與異氰酸酯及低分子醇類(lèi)或胺類(lèi)逐步聚合而成。聚氨酯彈性體既具有橡膠的高彈性，又具有塑料的高強(qiáng)度，可采用塑料熱成型方式加工，因此又稱(chēng)為熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）。此外，TPU還具有硬度范圍廣（可調(diào)節(jié)）、耐磨、耐油、可回收利用等優(yōu)異性能，已引起人們廣泛關(guān)注，得到了很大發(fā)展，已成為國(guó)防、汽車(chē)、能源、交通、建筑、醫(yī)療及其他工業(yè)不可缺少的重要材料。
TPU薄膜
TPU薄膜是一種功能性薄膜，具有其他塑膠材料無(wú)法比擬的強(qiáng)度高、韌性好、耐寒、耐油、耐老化、耐氣候、環(huán)保無(wú)毒、可分解等特性，同時(shí)具有高防水透濕性、防風(fēng)、防寒、抗菌、保暖、抗紫外線及能量釋放等許多優(yōu)異功能，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
采用特殊工藝制造的厚度在0.015-0.025mm之間的TPU薄膜具有非常優(yōu)秀的防水透濕性能，將這種TPU薄膜與萊卡、棉等面料貼合在一起，可制作出防水透濕性極佳的功能性面料，廣泛應(yīng)用于雪衣、雨衣、風(fēng)衣、防寒服、野戰(zhàn)服等。這種TPU薄膜可分為高、中、低透濕三種，防水性可達(dá)到10,000mm水柱，透濕性可達(dá)到10,000g/m2/24h。
PU薄膜主要應(yīng)用領(lǐng)域及用途
美國(guó)3M公司開(kāi)發(fā)了一系列的TPU飛機(jī)表面保護(hù)膜，取代傳統(tǒng)的油漆防護(hù)，大大簡(jiǎn)短了維修周期。該TPU膜具有耐磨損、耐刺穿、耐沖擊等特點(diǎn)，成功的保護(hù)飛機(jī)外表面免受風(fēng)、雨、雪、沙礫、微塵、冰雹的侵蝕，目前，3M聚氨酯保護(hù)膠帶已經(jīng)通過(guò)波音公司、空中客車(chē)等航空公司的認(rèn)可，在波音747、F-16、阿帕奇AH64等多種型號(hào)的飛機(jī)中得到廣泛使用。
同樣，3M公司在汽車(chē)的表面防護(hù)也開(kāi)發(fā)了一系列產(chǎn)品，如汽車(chē)表面保護(hù)膜“犀牛皮”。3M犀牛皮漆面保護(hù)膜透明的金罩涂覆層堅(jiān)韌耐磨，特有的耐穿刺性能，可有效的防石擊、抗異物刮擦，并且有優(yōu)異的抗熱、抗老化能力。3M犀牛皮TPU保護(hù)膜還可以將您的愛(ài)車(chē)漆面完全保護(hù)。漆面保護(hù)膜超長(zhǎng)的五年質(zhì)保更能保證在正常使用情況下不會(huì)產(chǎn)生裂紋、剝落或起泡、不會(huì)變色或發(fā)黃、和車(chē)身完美貼合，不會(huì)脫落。
拜耳公司近年來(lái)成功開(kāi)發(fā)了一種商品名為VISTASOLAR 的耐光型TPU薄膜，以取代傳統(tǒng)的EVA薄膜，不僅使太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)更為方便快捷，還大大提高了太陽(yáng)能電池效率和太陽(yáng)能發(fā)電功率。
TPU復(fù)合材料
TPU復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合性能，主要包括TPU塑料合金、TPU橡膠復(fù)合材料以及TPU與無(wú)機(jī)材料的復(fù)合。
TPU塑料合金包含TPU/PVC、TPU/ABS、TPU/聚甲醛、TPU/PA（尼龍）、TPU/PC（聚碳酸酯）等。TPU橡膠復(fù)合材料，如TPU與多種橡膠構(gòu)成的合成材料。還有TPU與玻璃纖維、玻璃中空微球、碳納米管的復(fù)合材料。
目前國(guó)內(nèi)外正在開(kāi)發(fā)針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用的TPU-PP玻纖增強(qiáng)橡塑復(fù)合材料和TPU基TPV動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體。此類(lèi)TPU復(fù)合材料具有質(zhì)輕、性?xún)r(jià)比優(yōu)良、可回收等優(yōu)點(diǎn)，可望廣泛用做汽車(chē)內(nèi)外飾件和結(jié)構(gòu)件等。一旦開(kāi)發(fā)成功，則TPU在汽車(chē)上的應(yīng)用量將大幅增加。
利用TPU彈性體的高強(qiáng)度和高承載能力，美國(guó)固特里公司開(kāi)發(fā)出第二代TPU，商品名為Estaloc。該產(chǎn)品保持了第一代TPU Estaloc的特性，并采用中空玻璃球作填料，使光澤度提高15%以上，可用于制造汽車(chē)邊板和減震墊等。汽車(chē)用的液壓橡膠件中有不少是使用TPU材料。
拜耳開(kāi)發(fā)了碳納米管/PU彈性體復(fù)合材料，代替環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，用于制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)扇葉片，該葉片具有質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更大、功率更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于高功率、超高空和氣候條件惡劣環(huán)境下作業(yè)的風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。
TPU涂覆織物制品
TPU涂覆織物制品是通過(guò)熱熔方法將TPU涂覆于織物骨架材料上，經(jīng)設(shè)計(jì)成型而做成的一種制品。
飛機(jī)軟油箱是安裝在飛機(jī)上的儲(chǔ)存燃油容器。以TPU為主材制成的軟油箱具有優(yōu)良的耐磨、耐油、耐腐、耐老化、耐低溫、防爆炸等性能，代表了當(dāng)代飛機(jī)油箱的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)已采用聚醚型TPU熱壓工藝制造了無(wú)人駕駛飛機(jī)上的軟油箱，并正在開(kāi)發(fā)直升飛機(jī)防墜毀軟油箱。此種軟油箱突出優(yōu)點(diǎn)是可有效防止飛機(jī)墜毀時(shí)因油箱漏油起火爆炸。近年來(lái)中國(guó)生產(chǎn)油罐用的材料和工藝已有了新的突破。采用性能優(yōu)異的TPU和高溫?cái)D出流涎工藝將TPU涂覆于織物上，再經(jīng)壓合冷卻成卷，而制成軟體油罐。國(guó)內(nèi)現(xiàn)已開(kāi)發(fā)成60~450L的空投油罐，此種油罐具有強(qiáng)度高、不怕摔等特點(diǎn)，美空軍在越戰(zhàn)中就應(yīng)用了此種軟體油罐，具有較大的軍用價(jià)值。
隨著中國(guó)造船業(yè)的高速發(fā)展以及對(duì)安全規(guī)范要求的提高，救生筏需求量也隨之急增。目前國(guó)外采用TPU熱壓工藝生產(chǎn)救生筏。產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和外觀優(yōu)良。
汽車(chē)安全氣囊在國(guó)內(nèi)外高級(jí)轎車(chē)中已得到普遍應(yīng)用，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)在研制生產(chǎn)由TPU作為涂覆材料的安全氣囊。
耐高壓TPU膠管
目前，中國(guó)已成為膠管生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2008年全國(guó)膠管生產(chǎn)總量達(dá)到5.6億米以上，其中汽車(chē)膠管占到近一半、需求量超過(guò)2.5億米，配套市場(chǎng)約有1.5億米，維修市場(chǎng)0.5億米。近年來(lái)國(guó)內(nèi)已研制成高強(qiáng)度的耐高壓輸油、輸氣、輸水TPU膠管，此種高性能膠管市場(chǎng)容量呈明顯增大趨勢(shì)。
無(wú)鹵阻燃TPU電線電纜料
TPU具有耐撕裂、耐磨、耐高低溫、易彎曲的優(yōu)良性能，因此在高檔電纜如控制電纜、電力電纜中得到了廣泛應(yīng)用。
隨著人們對(duì)環(huán)保和防火安全意識(shí)的不斷增強(qiáng)，許多多層建筑、高鐵、隧道、核電站、船舶、礦山等現(xiàn)代化設(shè)備都要求采用低煙無(wú)鹵阻燃電線電纜，因此，無(wú)鹵阻燃TPU電線電纜市場(chǎng)需求量很大。
密封圈、墊
TPU有可注塑、擠出的特點(diǎn)，可以制備不同用途的密封材料，取代模壓硫化式橡膠，大大提高使用范圍，降低加工成本。直徑較大的密封圈可采用擠出成型的密封條，利用熱對(duì)接的方式可圍成各種規(guī)格的密封圈。
隨著TPU應(yīng)用的拓展，對(duì)其要求也愈來(lái)愈高，特別是耐黃變、耐老化的性能要求，為此，合成新型聚氨酯材料才能滿(mǎn)足日益增加的市場(chǎng)需求。以往的聚氨酯采用異氰酸酯類(lèi)，由于有不飽和雙鍵的存在，發(fā)黃和老化是聚氨酯的一大缺點(diǎn)，新型脂肪族異氰酸酯和脂環(huán)族異氰酸酯的發(fā)展可以解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已有該類(lèi)聚氨酯彈性體，為將來(lái)在飛機(jī)、汽車(chē)、新能源、高端裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。無(wú)黃變的熱塑性聚氨酯彈性體TPU薄膜和TPU復(fù)合材料將是TPU彈性體未來(lái)的重要發(fā)展方向。
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