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关 键 词：TPU粘PC材料
行 业：塑料 热塑性弹性体
发布时间：2019-04-28
长期以来密封件的耐高温问题成为制约该材料应用发展的关键，国内也有很多密封件制造商在寻找耐高温型密封件**TPU，其中很多也是以11万~15万每吨的高昂价格在进口国外的产品。
我认为国外产品固然有其特殊之处，但也有性能及技术服务方面的不足，盲目信任只会导致付出更多无谓的金钱却无法生产出优良品质的密封件产品。而与之相对应的是长期以来国内TPU生产商在该领域研究较少，很少有产品品质能够达到进口水平，因此导致耐高温密封件TPU只能长期依赖进口。
通过多年来对该领域材料的研究，我们美瑞化学现在已经拥有一系列密封件**TPU材料，其中更有两款耐高温产品，物性高，耐磨性好，抗压缩变形能力强，可以长期使用在100-125度工况下，完全可以替代国外进口产品，目前也有很多成员客户配合使用，评价很高，成本只有国外的2/3左右，而且能够得到技术支持，提升密封件的品质水平。
下面简单介绍美瑞化学耐高温密封件**TPU的性能：
S90/S95 特殊高端聚己内酯型，硬度94A，这个材料能够在摄氏100度-125度正常使用，在100度24小时的压缩*变形只有25%；材料具有优良的耐高温性能、**的弹性、良好的耐水解性能、耐低温-40度；
S890/S895 特殊高端聚醚型，硬度94A，这个材料能够在摄氏100度-120度正常使用。由于是聚醚型材料，在低温-50~ -60度仍能够正常工作。在100度24小时的压缩*变形只有32%。材料具有优良的耐高温性能、**的耐水解性能与耐低温性能、**的弹性。该材料尤其适用于有水存在的油水混合液的矿山密封，及苛刻高低温工况。
如果有对上述产品感兴趣的客户，请联络我们，可以进行相应的技术交流及产品试用。
TPU制品
·材料干燥：材料成型时，须在80℃×4小时以上，之环境下预备干燥，但不可太久，否则可能引起材料变色。
·熔融温度：随材料硬度变化而变化，在120～250℃之间。
·建议成型条件
标准射出成型温度条件
硬度
C1
C2
C3
喷嘴
射出压(测定压)
射出速度
模具温度
65
120～140℃
155～170℃
160～175℃
165～180℃
45～60kg/cm2
快速
20～30℃
80
140～160℃
170～180℃
175～190℃
180～190℃
45～60kg/cm2
快速
20～30℃
90
155～175℃
185～190℃
185～200℃
190～200℃
50～70kg/cm2
快速
20～30℃
98
160～175℃
185～200℃
190～215℃
200～215℃
50～70kg/cm2
快速
30～40℃
64D
165～180℃
195～205℃
200～225℃
205～215℃
60～80kg/cm2
快速
35～45℃
74D
170～190℃
200～210℃
205～230℃
205～215℃
60～100kg/cm2
快速
35～45℃
·标准押出成型温度条件
硬度
C1
C2
C3
模头
螺杆回转数
筛目
65
140～160℃
155～170℃
160～180℃
165～185℃
30～50rpm
80/120/80
80
160～180℃
175～185℃
175～190℃
180～195℃
30～40rpm
80/120/80
90
165～185℃
180～195℃
185～200℃
190～205℃
30～40rpm
80/120/80
98
175～190℃
195～210℃
195～210℃
205～220℃
30～40rpm
80/120/80
·水口料之回收
残余料、洗机料、不良品，可再重新抽料回收使用。
1射出成型可添加30%至正常品内使用。
2押出成型水口料须分开加工或加入射出成型材料内。
·配色
1色料先制成masterbatches(PUbase)。
2TPU**色料也可使用。
3色料须先干燥处理。
·回火处理
1硬度90A以下要在80～90℃×16小时。
2硬度90A以上要在100～110℃×16小时。
3加工产品须储存一个星期以上，物性。
·成型时注意事项
220℃以上材料会热分解，须避免在此温度滞留20分钟以上。低硬度材料，热安定性不很好，更须特别注意其滞留在料管之中。
TPU挤出成型不良分析
问题
原因
对策
表面不平
塑化不充分污染
1.增加滤网数
2.增加网目数
3.提高料筒及眼模温度
4.清机更换新料
进料不规则
1.降低进料段温度
2.降低螺杆转速
3.冷却螺杆
4.更换滤网
5.降低机头压力
熔融树脂沾在螺杆表面
1.清洗螺杆
2.添加润滑剂
含水分
充分干燥
蛇状表面
1.降低机头及眼模温度
2.增加螺杆转速
有线纹
水份气体
1.充分干燥
2.降低温度及螺杆温度
3.设计排气孔
焦烧颗粒
温度过高激烈摩擦生热
1.降低温度
2.检查螺杆设计
3.降低螺杆压缩比
TPU押出事项
1.单螺杆押出机螺杆压缩比1：2—1：3之间皆适用，是1：2.5，三段式螺杆长径比为25—30，良好的螺杆设计可避免激烈摩擦引起材料的分解裂化。假设螺杆长度为L，进料段为0.3L，压缩段为0.4L，计量段为0.3L，螺筒与螺杆间隙为0.1—0.2mm。机头处的封槽板需有1.5—5mm的孔洞，使用2片400孔/cmsq的滤网（约50目）。押出成型时一般需要更大的马力的马达。一般PVC螺杆或BM螺杆可用，短压缩段螺杆不适用。
2.成型温度根据不同厂家的材料而定，硬度越大押出的温度越高。加工温度进料段到计量段增加10--20℃。
3.螺杆转速太快因剪切应力而导致摩擦过热，转速设定应控制在12—60rpm，具体值按螺杆直径而定。直径越大转速越慢。各家材料有所不同，应注意供应商的技术要求。
4.使用前螺杆需要进行彻底的清洗，可使用PP或HDPE在较高温度下清洗。也可以用清洁剂进行清洗。
5.机头设计应该是流线型的，不应存在死角，以保证材料的顺畅流动。外模的廊段可以适当加长，以降低剪切应力稳定押出量。
6.TPU的摩擦系数较高，定形较为困难，冷却水槽的长度应比其他热塑性材料长，硬度大的TPU比较容易成形。
7.芯线必须干燥，无油污，以防止因热发生气泡。并保证的结合性。
8.TPU属于易吸湿材料，放置在空气中很快吸湿，尤其是剧醚类比聚酯类更易吸湿。因此必须保证良好的密封状态。材料在热态情况下更易吸湿，因此剩余材料装包后应迅速密封。加工时含水量控制在0.02%以下。
TPU注塑成型工艺
TPU模塑成型工艺有多种方法：包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等，其中以注塑为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件，分成预塑、和机出三个阶段的不连续过程。击机分柱塞式和螺杆式两种，推荐使用螺杆式机，因为它有提供均匀的速度、塑化和熔融。
1、机的设计
机料筒衬以铜铝合金，螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好，至少15；压缩比2.5/1~3.0/1。给料段长度0.5L，压缩段0.3L，计量段0.2L。应将止逆环装在靠近螺杆*的地方，防止反流并保持压力。
加工TPU宜用自流喷嘴，出口为倒锥形，喷嘴口径4mm以上，小于主流道套环入口0.68mm，喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。
从经济角度考虑，量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。
2、模具设计
模具设计就注意以下几点：
（1）模塑TPU制件的收缩率
收缩受原料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。通常收缩率范围为0.005~0.020cm/cm。例如，100×10×2mm的长方形试片，在长度方向浇口，流动方向上收缩，硬度75A比60D大2～3倍。TPU硬度、制作厚度对收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A～90A之间时，制件收缩率随厚度增加而下降；硬度在95A～74D时制件收缩率随厚度增加而略有增加。
（2）流道和冷料穴
主流道是模具中连接机喷嘴至分流道或型腔的一段通道，直径应向内扩大，呈2o以上的角度，以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道，在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为圆形、半圆形、长方形，直径以6~9mm为宜。流道表面必须像模腔一样抛光，以减少流动阻力，并提供较快的充模速度。
冷料穴是设在主流道末端的
tpu由于拥有优越的性能，在各行各业中应用广泛，近年来国内外使用tpu开发新产品也越来越多，而为了更好的了解tpu的性能，我们可以从结构上分析：
tpu分子结构中含有大量的—ＣＯＯ—、—ＨＮＣＯＯ—、—Ｏ—、—ＨＮＣＮＨ—等极性基团，系通过缩合聚合制备得的制品，因而具有以下特性：
1、拥有大量的极性基团，赋予tpu较好很高的强度和良好的应力应变性能，目前是现有TPE中强度之一的产品；
2、拥有大量的极性基团，易于和极性塑料相容，如易于和PA、PET等极性塑料共混；
3、耐低温性能优异，一般的脆化温度＜-70℃，在低温下有很高的抗冲击强度，除了多元醇的柔性结构，还有就是由于其酯键、醚键等可以通过旋转吸收冲击能的原因；
4、相比于SBS，分子结构中无C=C双键，耐候性良好。
当然，也不是完全没有缺点：
1、耐热性能不**，这应该是因为tpu的结构中的物理交联——结晶和键的键能不高造成的；
2、由于含有—ＣＯＯ—（酯键）等，耐酸碱性能较差，而聚酯型tpu则耐水、耐湿气能力较差。
工艺分析：
以、为原料生产tpu，工业上采用系引发剂阴离子溶液聚合工艺，聚合物溶液经凝聚脱除溶剂后成为固体产物，常规生产方法采用间歇聚合、湿法凝聚工艺。
目前，国外生产厂商致力于开发连续聚合技术及干法凝聚工艺。与现行的间歇聚合技术相比，连续聚合技术的主要特点是生产效率高，产品质量稳定，物耗和能源消耗低。常规湿法凝聚工艺用水量大，能耗高，污水量较大，并有可能增加产品中凝胶含量，而干法凝聚工艺则可克服湿法凝聚工艺的诸多缺陷，是合成橡胶业界的一次革命。
国内tpu生产工艺技术经过二十多年的开发，已具一定水平。2003年，采用国产化技术建设的tpu装置生产能力共计16万吨/年。国产化tpu生产装置采用间歇聚合、湿法凝聚工艺，连续聚合工艺仍在开发中。前些年，国产tpu产品存在批次间质量不稳定、色泽较深、熔融温度偏高等问题。近年这一问题基本得到解决，国产技术生产的tpu产品质量已有较大改进，基本接近国外同类产品质量，竞争力有所提高。
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一：什么是TPU
TPU叫热可塑性弹性体，它是由异氰二酸酯（）、多元醇BDO（如1-4-丁二醇）、扩链剂所组成。与短链多元醇组成硬段，一部分与长链多元醇组成软段，节构式如图所示：（--代表软段，◆代表硬段）
◆ ◆◆◆-----◆◆◆◆---◆◆◆◆◆---◆◆◆◆◆ 硬牌号
◆◆------◆◆◆---------◆◆◆------◆◆------- 软牌号
TPU的硬度可自由调节，与多元醇组成的硬段多些，则TPU的硬度就高些，反之则较软，一般在90A以下，用肖氏A表示，在90A以上用肖氏D表示，比较准确，但实际上98A以下用A在表示，**过100A才用D表示。
二：TPU有哪些优点
A：TPU耐磨性好，在所有的**物中，TPU是耐磨的材料，磨耗率是0.4-3.2Mg，尼龙的磨耗值是16-58Mg，天然橡胶(NR)是148Mg
B：TPU具有优异的回弹性，密封性，低压缩变形，抗蠕变性能，
C：TPU具有耐油，耐溶剂性，
D：TPU是**的环保材料，具有良好的亲肤性，用于各种器材的生产，
E: TPU具有高抗张，高撕裂强度，
F：优异的低温柔软性，低温抗冲击性能
三：TPU的分类
A：按异分类有酯肪族TPU(Aliphatic TPU)，芳香族TPU(Aromatics TPU)，我们常用的是芳香族TPU，酯肪族TPU具有**的耐候性，不会发生黄变，但价格高。
B：按多元醇分类，分为聚酯TPU，聚醚TPU，聚己内酯TPU，聚碳酸酯TPU等，它们之间的区别如下：
聚酯TPU（Polyester-based TPU）：耐油性好，耐溶剂性好，手感好，价格便宜，耐磨性好，不耐水，特别是热水，耐低温性较差,
聚醚TPU(Polyether-based TPU)：不耐油，耐水解，耐微生物浸蚀，耐低温性好，耐候性好，耐弱酸，弱碱
聚己内酯(PCL-based TPU)：不耐水解，耐高温，低温性好，耐紫外线，耐油，价格较贵，
聚碳酸酯TPU(PC-based TPU)：具有很高的耐热性，耐水解，耐油，抗紫外线，粘合性好，价格很贵。
四：TPU的加工方法
TPU具有很多的加工方法，可以注塑加工，吹塑加工，挤出加工，压延加工，流延加工、熔融加工等。
一般的TPU手机套，清水套的加工，用注塑加工方法，此时需求TPU塑胶料具有好的流动性，易脱模性，还要有高透明性，在要求透明度比较高的情况下。美瑞的TPU，E185L、E190L符合上述要求，多用于注塑加工。
五：TPU注塑加工
a:预干燥，TPU属于一种吸湿性比较强的材料，在注塑之前通常要干燥，根据所用牌号的不同，温度在90-110℃之间，干燥2小时即可。
TPU是ThermoplasticUrethane的简称，中文名称为热塑性弹性体，TPU是由二（）或甲（）等类分子和大分子多元醇、低分子多元醇（扩链剂）共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二（）或甲（）和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二（）或甲（）等分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。TPU具有**的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。目前，TPU已广泛应用与卫生、电子电器、工业及体育等方面，其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性，同时他具有高防水性透湿性、防风、防寒、、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。热塑性弹性体TPU按分子结构可分为聚酯型和聚醚型两种，按加工方式可分为注塑级、挤出级、吹塑级等。
1.高耐磨性；
2.硬度范围广：通过改变TPU各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性。
3.机械强度高：TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能**。耐寒性**：TPU的玻璃态转变温度比较低，在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。
4.加工性能好：TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工，如、挤出、压延等等。同时，TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。
5.耐油、耐水、耐霉菌；
6.再生利用性好。
TPU名称为热塑性弹性体橡胶,属于橡胶与塑料的中间体,这种材料能在一定热度下变软,而在常温下可以保持不变.用在鞋上多起稳定支撑的作用.
TPU(Thermoplastic polyurethanes):热塑性弹性体橡胶.一种能够在一定热度下反复变软或改变的塑胶材料，而在常温下它却可以保持形状不变.能起个支撑、保护的作用.
其用途按照工艺可以分为四类：
一 注塑，包括各类轮子，密封件等
二 挤出，包括管材、线缆等
三 流延、吹膜，各类薄膜制品
四 氨纶切片，用于氨纶纺丝，运动服装上等。
五 TPU热熔胶应用范围非常广，有胶之称，在油墨、反光材料、热熔胶膜、止水胶条、烫画、鞋材、消防水带、包装、纺织品复合、汽车零部件、胶辊（轮）、电缆护套等领域都有广泛的应用 。
六 TPU电线电缆的主要特点是耐水解，耐磨，低温柔韧性，高拉伸和撕裂强度，所以基本用在特殊的领域，比如海底电缆，机器人电缆，汽车信号电线，探索电缆，电池车充电器电缆等等TPU成品未饱模
1.增加供料。
2.增加射出压力时间。
3增加熔胶温度。
4.增大模具水口，浇道及入口尺寸。
5.使用较大射出机。
6.检查螺杆头及止回环。
TPU成品凹陷
1.降低射出速度。
2.增加螺杆前置时间。（保压）
3.增加射出压力。
4.减低熔胶温度。
5.检查剂量区尺寸。
TPU接合线
1.增加射出压力速度。
2.增加熔胶温度。
3.加大入口尺寸或改变位置。
4.设排气孔。
TPU烧焦
1.降低射出速度。
2.降低熔胶温度。
3.设排气孔。
TPU表面线纹
1.熔胶温度太高。
2.调整射出速度。
3.加大入口尺寸。
4.树脂未乾燥充足。
5.提高模具温度。
6.改变浇口位置。
TPU成品翘区
1.平衡模具温度。
2.检查射出压力。
3.降低射出速度。
4改变浇口位置。
TPU螺杆无法转动
1.增加熔胶温度。
2.降低背压。
3.填充适当润滑剂。
TPU喷嘴漏胶（流 涕）
1.降低熔胶温度。
2.降低喷嘴温度。
3.降低背压。
4.延迟水口冷料断脱时间。
TPU韧性不够
1.熔胶温度太低或过热。
2.树脂未乾燥充足。
3.降低回收料比率。
4是否有污染。
5.滞留时间过长。
tpu密度是多少？
物理特性：有弹性、强韧，耐磨耗性、耐热性、耐油性、耐老化性佳，稍不耐酸、硷及热水。相对密度1．10-1．25g/cm3，玻璃化温度为100．6-122．8℃，脆性温度低于-62℃ 。
TPU薄膜tpu收缩率是多少? TPU一些常见硬度的收缩率
规格(Grades)
U-85A~U-90A（硬度）收缩率是：1.4~1.6
U-95A~UH-71D（硬度）收缩率是：0.8~1.2
UF-85A~UF-90A（硬度）收缩率是：1.4~1.6
UF-95A~UF-64D（硬度）收缩率是：1.0~1.2
U-75AP~U-85AP（硬度）收缩率是：1.6~2.0
UB-90A~UB-60D（硬度）收缩率是：1.1~1.4
UE-60A~UE-70A（硬度）收缩率是：2.5~2.6
UE-80A~UE-90A（硬度）收缩率是：1.5~1.7
以上是TPU薄膜tpu密度与收缩率的介绍，希望对您有所帮助。
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