纳米白炭黑补强TPU撕裂性能的研究

采用溶液共混法制备了TPU/SiO_(2)复合材料;探讨了纳米白炭黑用量及其表面特性对TPU/SiO_(2)撕裂强度及撕裂切口敏感性的影响。结果表明,与空白试样相比,白炭黑补强TPU撕裂性能显著提高,切口敏感性显著下降;在一定范围内,TPU/SiO_(2)撕裂性能及切口强度均随白炭黑粒子比表面积及用量的增大先升高后降低。与亲水型白炭黑相比,疏水性白炭黑补强TPU/SiO_(2)抗撕裂效果较佳。

聚乳酸聚氨酯嵌段预聚体增韧PLA/TPU共混物

合成聚乳酸聚氨酯嵌段共聚物预聚体(PLA-b-PUP),以其作为聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)的活性相容剂,通过原位反应增容制备PLA/TPU/PLA-b-PUP超韧共混物.通过拉伸试验、冲击试验、SEM、FTIR、DSC和TGA研究共混物的力学性能、热性能和增韧机理.结果表明,PLA-b-PUP中的异氰酸酯基团与PLA和TPU上的活性基团发生反应,显著改善了PLA/TPU共混物两相界面的相容性.随着PLA-b-PUP的加入量增加,共混物中PLA的玻璃化转变温度和相对结晶度逐渐降低,当PLA-b-PUP的质量分数为PLA/TPU共混物的4%时,共混材料的断裂伸长率和缺口冲击强度分别达到无相容剂时的8.12和2.73倍,表现出良好的增容增韧效果.添加PLA-b-PUP后,共混物的初始分解温度有所降低,但最快分解温度有所提高.

超疏水SiO_(2)@TPU多孔材料的制备及性能

采用超声混合法和浸渍法制备疏水二氧化硅改性的热塑性聚氨酯(TPU)多孔材料(SiO_(2)@TPU),讨论了改性后样品结构微观形貌、饱和吸附性能、油水分离和吸附动力学性能。结果表明:SiO_(2)改性得到的SiO_(2)@TPU多孔材料孔洞大小层次分明,呈现三维贯通的镂空球状分级多孔结构,且具有高的孔隙率和较宽的孔径分布;SiO_(2)的负载形成特殊浸润性表层,达到超疏水标准;材料比表面积提高为改性前的2倍,SiO_(2)@TPU材料油水分离性能更优,吸附速率大幅提升。

中空玻璃微球/TPU复合泡沫的制备及微孔结构的研究

目的探讨GB含量变化对中空玻璃微球/TPU复合材料相变行为、流变性能及热力学性能的影响,并研究微米尺寸填料GB对泡沫微孔形态、尺寸分布的影响。方法以中空玻璃微球和热塑性聚氨酯为原料,采用微孔注塑成型(MIM)发泡方式,制备GB/TPU复合泡沫材料。结果通过向TPU中引入微米玻璃球相改善发泡材料的微孔结构,在TPU中加入有机改性的GB,GB作为成核剂能显著提高TPU发泡材料的微孔结构。当GB质量分数为0.5%时,TPU熔体黏度得到提高,发泡性能得到改善,成功制备出具有复孔结构的GB/TPU复合泡沫。GB/TPU复合泡沫的密度被降低至0.51 g/cm^(3)。由于微米尺寸填料GB的平均直径为18μm,与TPU熔体形成较大的相界面,因此引起泡孔尺寸较大且泡孔开孔率较高的现象。结论差示扫描量热仪(DSC)测试结果表明,在冷却阶段及第二次加热熔融阶段,GB对TPU软段相和硬段相的相变行为没有明显的影响。但是在DSC第一次加热熔融阶段,GB引起了TPU熔融峰向低温区移动。旋转流变仪测试分析结果表明,在高剪切频率下,GB/TPU复合材料的复合黏度和储能模量明显高于TPU纯料的,且TPUGB0.5(含质量分数为0.5%的GB)的复合黏度和储能模量最大。TGA结果显示,热稳定性提高,利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料泡沫材料泡孔结构可知,泡孔分布和尺寸均匀性显著提高。

路博润:扩充TPU生产线、成立亚太区高性能膜品创新中心、推出“ESTANE TPU赋能生态系统”

路博润公司近日宣布一系列加速拓展本地化生产和创新能力的重要举措,旨在进一步深化热塑性聚氨酯(TPU)业务本土发展布局。这包括扩充上海工厂TPU生产线、成立亚太区高性能膜品创新中心以及推出“ESTANE TPU赋能生态系统”。这些举措不仅凸显了路博润在TPU领域的雄厚实力,更彰显了对中国市场持续增长的坚定信心,以及对与行业共同成长的长期承诺。

超临界CO_(2)发泡技术精制TPU泡沫材料:泡孔结构、硬段结构对力学性能的影响研究

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是热塑性弹性体(TPE)的代表,具有优异的回弹性、可熔融再加工、耐久性、耐磨性、柔韧性和拉伸性能等优点。TPU可根据化学结构差异分为芳香族、脂肪族和脂环族三类。物理发泡技术制备的轻质TPU泡沫,具有吸能减震、隔热等特性,在3C电子、运动防护、汽车制造、生物医学等领域应用广泛。然而,现有报道缺乏对其泡孔结构、硬段化学结构与弹性性能之间系统性关联的研究,制约了高性能TPU泡沫的开发和实际应用。利用超临界CO_(2)物理发泡技术,制备了2种不同泡孔结构的TPU泡沫材料。采用红外光谱、核磁共振氢谱和扫描电镜技术表征了其微观泡孔与化学结构,采用差示扫描量热法分析了其热行为差异,利用万能试验机、回弹仪评估了其循环压缩性能和回弹率。结果表明,TPU泡孔尺寸及密度主要受饱和压力的调控,而其膨胀倍率主要依赖于饱和温度。随着饱和压力的增加,泡孔尺寸显著降低。TPU泡沫的压缩强度与泡孔尺寸成反比,压缩回弹性随泡孔尺寸的减小而增大。泡沫的压缩强度随膨胀倍率的增大而显著降低,而其压缩回弹性则随膨胀倍率的增大先上升后降低。TPU硬段分子结构的对称性对力学性能影响显著,使得脂肪族TPU泡沫的压缩强度和回弹性相较于芳香族TPU泡沫均有提高,最高提高了160%和82%。本研究深化理解了TPU微孔发泡材料的泡孔结构与硬段化学结构对其力学性能及回弹性的影响,为工业领域制备性能优异、成本效益高、功能更为复杂的TPU泡沫材料提供了理论基础。

路博润面向全球漆面保护膜市场推出ESTANE TPU赋能生态系统

前不久,路博润面向漆面保护膜(PPF)行业推出ESTANE TPU赋能生态系统,旨在帮助使用100% ESTANE TPU材料生产热塑性聚氨酯(TPU)基膜或PPF产品的制造商和品牌商们推广其产品的高品质和性能。路博润的ESTANE TPU在PPF行业拥有超过30年的应用经验,赢得了行业性能标杆的声誉。路博润的赋能生态系统为加入该系统的合作企业提供了源头材料的授权认证方式。

TPU:国国际巨头纷纷在华扩产为哪般?

1月18日上午,巴斯夫湛江一体化基地召开首批装置竣工暨热塑性聚氨酯(TPU)装置落成庆典,宣布一体化基地第二套装置正式投产。这是巴斯夫全球最大的单一热塑性聚氨酯生产线。看好中国甚至亚太地区TPU市场的跨国企业并不仅仅只有巴斯夫一家。包括路博润、科思创等在内的国外企业均在该领域动作频频,甚至更早布局。在2022年,路博润公司宣布其上海松江生产基地的新增热塑性聚氨酯(TPU)生产线正式投产;2023年,科思创宣布其全球最大TPU生产基地正式在广东珠海动工建设……对于这些跨国巨头而言,加快中国TPU市场布局的原因何在?是什么让他们这么看好中国TPU市场?TPU市场的增长引擎又是什么?

防弹玻璃用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中间膜性能研究

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为核心的中间膜材料,在生产过程中极易受加工温度和剪切速率影响,导致其光学、力学性能不稳定及厚度不均。因此,研究热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的工艺参数和中间膜表面改性,对提高防弹玻璃的品质和成本控制意义重大。通过实验数据得出:制备中间膜最优的机头温度为180℃,螺杆转速为50rpm,通过硅烷偶联剂表面改性可提升其热稳定性。

PTMG分子量对TPU微相分离结构和力学性能的影响

以聚四亚甲基醚二醇、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和1,4-丁二醇为原料制备了3种软段分子量不同的聚醚基聚氨酯,研究了软段分子量对热塑性聚氨酯的微观结构和宏观性能的影响。采用红外光谱和小角X射线散射表征了材料的氢键作用和相结构;采用差示扫描量热法、动态热机械分析和拉伸物理方法表征了材料的热性能和力学性能;结合耗散粒子动力学(DPD)模拟,从另一方面说明了3种热塑性聚氨酯材料的相结构。结果表明,随着所用聚醚分子量的增加,聚氨酯的微相分离程度增加,硬段之间的氢键作用更强,链段紧密排列聚集形成大尺寸的硬段相区;高分子量聚醚基聚氨酯的力学性能表现最好,具有更高的熔点,与模拟结果保持一致。

TPU/MABS合金的耐乙醇和耐碘伏性能研究

制备不同共混比的聚醚型和聚酯型聚氨酯(TPU)/甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)合金,对TPU/MABS合金的耐乙醇和耐碘伏性能进行研究。结果表明:经乙醇和碘伏浸泡24 h的MABS在垂直于应力方向出现大量的裂纹甚至断裂;随着TPU用量的增大,经乙醇和碘伏浸泡24 h的TPU/MABS合金的应力开裂裂纹逐渐减少甚至消失,未经浸泡以及经乙醇和碘伏浸泡24 h的TPU/MABS合金的拉伸强度减小,经乙醇浸泡24 h的TPU/MABS合金的冲击强度先增大后减小;当TPU用量分别为30和20份时,经乙醇和碘伏浸泡24 h的聚醚型TPU/MABS合金的冲击强度最大。综合来看,经乙醇和碘伏浸泡的聚醚型TPU/MABS合金的抗应力开裂性能比聚酯型TPU/MABS合金更好,冲击强度更大。

TPU蜂窝结构压缩及吸能特性研究

为了解TPU蜂窝结构的力学特性,采用增材制造技术制备了不同胞元参数的蜂窝结构,进行了压缩试验,并在此基础上建立了TPU蜂窝结构有限元仿真模型,开展了动态仿真模拟研究。结果表明,TPU蜂窝结构在面外压缩过程中经历线弹性、平台区和密实化3个阶段,压缩速度越大,平台区越短。而其在面内压缩下,无明显的线弹性阶段,压缩速度对其变形模式的影响也较小。无论是面内压缩还是面外压缩,壁厚边长比对TPU蜂窝结构的平均平台应力和比吸能的影响远大于胞元扩展角对其的影响。在压缩进入密实化阶段前,蜂窝结构比吸能随压缩速度的增大而增大。面内压缩时,蜂窝结构比内能基本不受加载速率的影响,比吸能的增大由比动能的增量贡献。面外压缩时,蜂窝结构受惯性效应影响明显,压缩过程中出现局部密实化,蜂窝结构的比动能和比内能都显著增大。

漆酚改性凹凸棒石载铜抗菌剂制备及在TPU中应用

以酸活化凹凸棒石为载体,漆酚为表面修饰剂,CuCl_(2)为铜离子源,制备了凹凸棒石载铜抗菌剂,并通过熔融共混挤出制备了抗菌热塑性弹性体(TPU)材料。着重研究了漆酚改性对凹凸棒石Cu^(2+)载量的提升作用,以及漆酚改性前后凹凸棒石负载Cu^(2+)抗菌剂对TPU物理性能和抗菌性能的影响。结果表明,漆酚的配位作用有效提升了凹凸棒石载铜能力,漆酚改性后凹凸棒石载铜负载量从13.7 mg/g提升至45.6 mg/g。漆酚与TPU基体有良好的相容性,漆酚改性的凹凸棒石载铜抗菌剂在TPU基体中呈良好分散性,在赋予TPU优异抗菌性能的同时可以有效提升材料的拉伸强度。添加1%漆酚改性凹凸棒石载铜抗菌剂时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均为100%,材料的拉伸强度从34.14 MPa提升至43.27 MPa。

TPU/PVP共混体系的制备与性能

采用熔融共混制备TPU/PVP改性材料,研究PVP种类和加工温度对改性材料的外观、力学性能、微观结构和水浴造孔性能的影响。在TPU中加入PVP后材料的颜色变深变黄,温度越高,颜色越黄,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度降低,较低的熔融共混温度(180℃)对材料的性能影响较小。SEM分析发现,添加PVP-K17与PVP-K30所制备的改性材料,其分散相比添加PVP-K90的尺寸分布更加均匀,原因在于PVP-K90分子量高、黏度大所致;水浴造孔后,纯TPU表面无孔洞出现,添加PVP-K17和PVP-K90的孔洞较少、均匀性较差,添加PVP-K30的孔洞数量较多、分布均匀。在TPU中添加6%的PVP-K30为改性剂、熔融共混180℃的条件下可制备力学性能较好、造孔性能良好的改性材料,在载药支架的3D打印领域具有良好的应用前景。

3D打印工艺参数对TPU试样力学性能的影响

热塑性聚氨酯(TPU)作为一种高分子聚合物材料具有高弹性和良好的力学性能,在工业和服装等领域中均得到了广泛应用,3D打印技术进一步拓展了TPU材料在这些领域中的应用。但是3D打印工艺参数对TPU材料成品的力学性能有一定的影响,因此选用直径ϕ1.75 mm的TPU丝材为试验材料,进行了TPU材料FDM打印试样的力学拉伸试验,通过单因素试验方法研究了打印层高、打印温度、填充率、填充方向等打印工艺参数对试样拉伸强度及断裂伸长率的影响规律。研究表明:3D打印工艺参数对TPU试样的力学性能有显著的影响。在打印层高0.2 mm、打印温度220℃、填充率40%、填充方向0°时制备的试样,最大平均抗拉强度为(48.01±1.49)MPa,延伸率为(258±16.52)%,其力学性能优于其他参数制备的试样。通过极差分析得到最大抗拉强度的影响依次为:填充方向>填充率>打印温度>打印层高;对断裂伸长率影响依次为:打印层高>填充角度>打印温度>填充率。

斜支承导向的TPU薄膜振动特性研究

TPU薄膜在生产过程中有斜支承导向辊对薄膜起导向传输和支承作用,此外还需要有加热烘干系统进行即时干燥,这些过程都不可避免的引起TPU薄膜的横向振动,从而影响薄膜的制备精度和质量。根据D'Alembert原理,建立具有运动速度的TPU薄膜的动力学模型及热传导方程,解耦后得到含有热弹耦合系数的运动TPU薄膜振动方程;考虑薄膜导向辊斜支承作用,建立无量纲化的斜支承下TPU薄膜的振动方程;采用微分求积法对耦合方程进行离散,研究运动TPU薄膜复频率变化对无量纲速度、斜支承角度、热弹耦合系数、张力比的影响,定量分析各参数对运动TPU薄膜振动稳定性的影响,从而提高汽车TPU薄膜的涂布精度和制备质量。

3D打印TPU点阵结构的力学性能分析

为研究不同点阵结构和孔隙率对热塑性聚氨酯(TPU)材料力学性能的影响规律,采用选择性激光烧结技术(SLS)制备了3种点阵结构试样,通过压缩实验和有限元分析,研究了孔隙率分别为50%、60%、70%的TPU点阵结构试样的力学性能、变形模式及吸能能力。结果表明,在相同的载荷下,3种点阵结构试样均经历了线弹性阶段、塑性变形阶段和致密化阶段。在不同孔隙率下,BCC点阵结构的变形过程相对平稳并且未发生应力软化现象,而随着孔隙率的增大,OCT和FCC点阵结构的应力软化现象更明显。当孔隙率为50%时,FCC点阵结构的抗压强度为(19.04±0.70)MPa、弹性模量为(89.99±5.04)MPa,均大于其他2种结构,而OCT点阵结构的吸能效率(56.35%)优于其他2种点阵结构。

紫外光引发TPU薄膜亲水改性研究

以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)薄膜为基体,采用紫外光引发接枝对其表面进行亲水改性。探究泊洛沙姆407及其与PVPK-90配比对亲水性的影响,采用接触角测试仪测定接触角,采用电子万能试验机和扫描电镜分别测试其力学性能和表面的微观结构。结果表明:当PVPK-90含量为2%时,随着洛沙姆407含量增加,接触角呈现先减小然后增大的变化趋势;当泊洛沙姆407与PVPK-90的比例为3:1时,随着亲水剂泊洛沙姆407和PVPK-90的含量增加,接触角平均值呈现先减小后增大的变化趋势;在紫外灯波长568.7nm、光引发时间4min条件下的最佳配方为:PVPK-90浓度2%、泊洛沙姆407浓度6%、光引发剂6976浓度10%,此时亲水改性TPU薄膜接触角最小为25.10°,亲水性能优异;力学性能保持良好;SEM照片证实亲水单体接枝到材料表面。

高效阻燃聚醚型TPU材料及其性能研究

通过原位合成的方法在聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中加入六苯氧基环三磷腈(HPCTP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配体系来改善材料的阻燃性能。通过对材料进行燃烧实验、氧指数测试、热重分析、力学性能及熔体性能检测发现,HPCTP和MCA的协同作用能够有效改善复合材料的阻燃性能,提高TPU材料的耐温性能、力学性能及加工性能,使TPU获得最佳的综合性能。

超轻发泡TPU颗粒材料在鞋材上的应用

随着生活水平的改善,人们对鞋子的舒适性提出了更高的要求,泡沫鞋底材料的研发也不断取得进展,逐步向新型材料的应用和环保方向发展。TPU(热塑性聚氨酯弹性体)是第4代的鞋底原料,其拥有更好的弹性和弯曲性,适用于各类特种鞋,如足球鞋、登山鞋等。但TPU也有不足之处,如硬度较大、吸震能力较差等,提高TPU鞋底的综合性能是目前TPU鞋底产业的一个重要课题。文章对一种新型超轻泡沫TPU粒子的合成工艺进行了研究,并对其在鞋类制品中的应用和性能进行了分析。以供参考。