无机类阻燃剂主要有含铝、硼、硅、镁、钛等元素的无机化合物。无机类阻燃剂的阻燃机制主要是以降低TPU燃烧时所产生的热量或是提高碳层强度和隔热效果的途径来达到阻燃的目的。无机阻燃剂可研磨成粉末或本身就是纳米尺寸,它们通过表面改性后可以与TPU树脂混合,在TPU基体材料燃烧时有的会发生复杂的化学反应。如常用的无机阻燃剂氢氧化铝,当TPU燃烧时,氢氧化铝分子中的结晶水会释放出来,形成水蒸气,降低氧气浓度,同时吸收热量。氢氧化铝脱水后生成氧化铝颗粒物也会和高分子材料燃烧所生成的碳结合,形成坚固复合碳层,隔绝氧气,使内部高分子难以继续燃烧。近年来,除了传统的无机阻燃剂,大量的新型无机阻燃剂被科研工作者陆续开发出来用于TPU阻燃。无机阻燃剂添加到TPU中除了具有强化碳层和催化成碳的功效之外,一些含特殊金属离子的无机化合物还同时具有很好的抑烟效果,在环保方面有其优势,因此也是越来越被人们所关注,但无机粒子与有机高分子TPU的相容性并不好,添加量一般都比较低,大量添加则会损伤TPU的力学性能。TPU分为聚酯型和聚醚型。聚酯型TPU粒子

热塑性聚氨酯弹性体简称TPU,又称PU热塑料,是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物。与通用的塑料与橡胶材料相比,TPU具有硬度范围广、机械性能突出、耐高/低温性能优异、加工性能好、环保性能优良、可塑性强、可设计性强、透明性能优异等优越特性,其既有橡胶材料的高弹性,又有工程塑料的强度。并且废弃后可重复加工利用,且在堆肥状态下能够自动降解,对环境不造成任何污染。符合循环经济和可持续发展的要求,是未来新材料的主要发展方向之一。浙江联景TPU290AE-FRMTPU具有优异的弹性和回弹性,它非常适用于需要经常弯曲和变形的应用,例如运动鞋、弹性带等。

由于TPU是一种弹性塑料,具有优异的耐磨性、柔韧性和耐化学药品性,芳香族TPU基本继承了这些性能,但其缺点也同样明显,即在经过紫外线(UV)的照射后会形成黄变。而脂肪族TPU的出现,基本解决了这一问题,相当于芳香族TPU的2.0版本,其在清晰度、光稳定性和耐黄变性等上都有所提升。相关研究表面,在紫外线照射1000hh后,芳香族TPU的黄变指数超过40,而脂肪族TPU在经过1500h照射后,黄变指数仍低于10。在应用领域上,芳香族TPU应用于软质泡沫、鞋底、船舶部件、合成革和建材等领域较多;而脂肪族TPU主要应用于航空、光学镜片、医疗和LED配件等领域。近几年,行业内一直在尝试降低TPU的碳足迹并减少其对环境造成的影响,循环利用是较为被推崇的方式之一。某运动品牌推出了环保跑鞋FUTURECRAFT.LOOP,该款跑鞋的针织鞋面、中底、外底、鞋带全部采用同一种回收材料TPU加工制造,甚至连制造鞋子需要用到的胶水和粘合剂都被弃用,而只是单纯地通过热量将鞋子粘合。据了解,这款100%由TPU单一材料之称的跑鞋,可在其生命周期结束后被重新利用,制成新鞋。
由于TPU具有酯基,因此具有较高的吸水性,暴露在空气中时会吸收空气中的水分。特别是聚醚型TPU比聚酯型TPU的吸湿速度更快,吸湿量可高达1.5%。吸湿后的TPU在加工过程中可能会产生气泡,因此在加工之前必须将其除湿。此外,吸湿会导致TPU的拉伸强度和伸长率下降。实验表明,当TPU吸湿量达到0.182%时,拉伸强度可能下降高达30%。尽管吸收的水并没有引起降解,而只是起到增塑作用,但它会明显影响材料的性能。为了恢复TPU的性能,可以采取加热除湿的方法。加热可以帮助去除吸收的水分,从而减少气泡的产生并恢复材料的拉伸性能。在实际生产和加工过程中,控制TPU的吸湿是非常重要的。过高的吸湿会影响材料的加工性能和成熟产品的质量。因此,在存储和加工TPU时,需要采取适当的措施来防止其吸湿,例如密封存储、湿度控制等。同时,对于已经吸湿的TPU,及时除湿处理是必不可少的,以确保材料的性能和加工质量。通过有效管理TPU的吸湿问题,可以提高生产效率并确保产品的质量稳定性。TPU的弹性体特性使其能够增加产品使用的适配性。

TPU的开发和商业化可以追溯到上世纪50年代。1950年,BFGoodrich公司的Schollenberger等人开始研制TPU,经多次改良,Goodrich公司(现为Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc为首的商品化TPU产品。上世纪90年代,随着外资TPU生产企业在中国投资建厂,我国TPU工业开始起步并逐步发展。进入21世纪,在市场需求增长(主要是PVC和橡胶的替代)、自主TPU生产工艺提升、国产上游原材料供应逐步稳定以及下游加工工艺改善等多重因素的积极推动下,中国TPU的产销年复合增长率达到10%以上。随着用量增长,TPU已成为材料行业重要组成部分,其主要应用于鞋材、3C护套、管材以及薄膜等领域。TPU鞋材的优点是:轻便、舒适、弹性好、品种变化多、加工方便、可回收利用。聚酯型TPU粒子
按加工工艺分类,TPU 可分为挤出级、注塑级、胶粘级、压延级、吹塑级与发泡级。聚酯型TPU粒子
TPU的竞争格局由国外企业、中国大陆企业和中国台湾企业三部分组成,外企和台企从事TPU产业均超过40多年,经验丰富,在中国TPU产业中占有十分重要的位置。国外企业产品较为多元化,涉及聚氨酯(PU)产业链的多个环节,巴斯夫供应TPU的上游原料MDI、多元醇等基础化工原料,还生产TPU粒子、TPU薄膜等产品。我国TPU产业始于20世纪90年代,目前已经出现了一批具有竞争力的TPU技术企业,广东、浙江、山东等地均形成了具有一定规模的TPU产业群,部分TPU产品能够达到国际先进水平。但整体看来,我国TPU生产企业以小微型企业居多,生产工艺和产品应用技术等方面落后于发达国家,以生产中低端产品为主,而在汽车、医疗、勘探等高层次领域用的有高要求的TPU产品方面还处于前期探索发展阶段,不具备核心竞争力。聚酯型TPU粒子
聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关,而基团是分子的基本组成成分。通常,聚合物的各种性能,如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基团外,不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;...