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。

超临界CO_(2)辅助热塑性聚氨酯/热塑性聚酯弹性体的发泡及其回弹特性

为克服热塑性聚氨酯(TPU)发泡后,其发泡材料回弹性不足、压缩强度低及收缩率大等问题,采用热塑性聚酯弹性体(TPEE)改性TPU,并以超临界CO_(2)为发泡剂,制备了TPU/TPEE发泡材料。研究了TPU/TPEE共混物的熔融及结晶行为、流变性能以及TPEE含量对TPU/TPEE发泡材料循环压缩性能、回弹性能、压缩永久变形及发泡性能的影响。差示扫描量热仪与落球回弹、压缩永久形变结果表明,TPEE的加入能使TPU分子链排列的有序性降低,回弹性提高;旋转流变仪结果表明,TPEE的引入可以有效改善共混物熔体的黏弹性,使得弹性作为主导,并显著改善发泡性能;循环压缩结果表明,加入TPEE可以进一步改善泡沫的压缩性能。当添加TPEE的质量分数为7%时,TPU/TPEE发泡体相对于纯TPU泡沫,发泡体落球回弹性提高了7.25%、压缩永久变形值降低了2.84%、压缩强度提高了326%。

热塑性聚氨酯弹性体加强麻醉导管抗拉伸性能的试验研究

以热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)粒料为原材料、采用挤出成型工艺制备TPU加强麻醉导管(简称TPU导管,指管体),研究TPU粒料性能、口模和芯棒直径、工艺参数对TPU导管抗拉伸性能的影响。结果表明,TPU导管主体管TPU粒料牌号为1195A,加强筋TPU粒料牌号为TT-1055D,口模直径为2.8 mm,芯棒直径为1.7 mm,主体管TPU粒料塑化挤出机(25#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为195,200和207℃,25#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和203℃,加强筋TPU粒料塑化挤出机(20#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为200,210和215℃,20#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和200℃,机头前模体和后模体的温度分别为195和200℃,口模温度为180℃,25#和20#挤出机螺杆转速均为8.5 r·min-1时,外直径为1.0 mm的TPU导管断裂力达到45.75 N,断裂风险低。

辐照交联热塑性聚氨酯弹性体的研究

随着高分子材料行业的发展,人们的生活得到了很大改善。热塑性聚氨酯弹性体因其独特的分子结构,近年来受到越来越多的关注。为了进一步拓宽其应用范围,对特殊设计的热塑性聚氨酯弹性体进行了反应聚合造粒制样。随后,使用高能电子束对这些产品进行辐射加工。在辐射加工前后,运用气相色谱—质谱联用仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、平板旋转流变仪、万能力学试验机、旋转耐磨试验机等设备,对产品性能进行了测试和对比。同时,通过扫描电镜分析了辐照前后产品的表面状态。研究发现,一定剂量的辐射加工可以使热塑性聚氨酯弹性体发生交联,且交联后的产品玻璃化转变温度无明显变化。在热稳定性方面,产品有了明显提升;其模量增加,力学强度呈现先降低后增加的趋势。虽然常温下的耐磨性能有所下降,但在80℃的高温环境下耐磨性能显著提高。这项研究不仅表明辐射加工能够在某些关键物性方面显著改善热塑性聚氨酯弹性体的性能,而且大幅扩展了其应用范围,并为特殊应用场景下的材料选择提供了新的解决方案。

热塑性聚氨酯弹性体应力松弛研究

通过试验设计,将产品的拉拔力问题转化为应力松弛的研究。研究了不同温度、不同种类以及不同工艺下的TPU材料。研究发现,在常温下,硬度对TPU材料的应力松弛影响较大;适当的退火处理能有效改善TPU材料的应力松弛性能;温度对应力松弛影响较大,而在高温下,合适的辐照工艺可以有效提高材料的应力松弛性能。

CPE增容TPU/PVC共混弹性体及相形态

为提高热塑性聚氨酯弹性体(TPU)与聚氯乙烯(PVC)的相容性,以氯化聚乙烯(CPE)为增容剂,经双螺杆挤出机熔融共混制备TPU/PVC共混型热塑性弹性体,测试了不同CPE用量的共混弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和硬度等力学性能,以及动态流变性能、动态力学性能和热稳定性。通过扫描电子显微镜(SEM)对共混弹性体的相态结构进行研究。结果表明,当TPU/PVC质量比为70/30时,共混弹性体综合力学性能最佳,拉伸强度为19.92 MPa,断裂伸长率为972%。随着CPE用量的增加,TPU/PVC共混弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、硬度等均先增大后减小;CPE用量为6份时,TPU/PVC共混弹性体拉伸强度达到最大,为23.73 MPa,相较未加CPE时提高19.1%。加入CPE的共混弹性体复数黏度和储能模量均呈下降趋势。此外,CPE的加入还能有效提升弹性体高温热稳定性,TPU和PVC两种组分的损耗因子峰内移靠近,共混弹性体液氮脆断面的SEM照片显示PVC相筹明显变小且更为均匀,以上说明CPE对共混弹性体的增塑、增容作用明显,且CPE用量为6份时增容效果最佳。

热塑性聚氨酯弹性体防水外壳的研究

针对现有橡胶件密封无法实现可拆卸与快速成型问题,利用现有的3D打印材料热塑性聚氨酯弹性体(TPU)并结合多层过盈联接薄壁圆筒结构设计了防水外壳模型,通过有限元分析软件Abaqus建立了防水外壳有限元轴对称模型,对外壳装配后的接触压力和应力以及径向位移的大小和分布进行分析。结果表明,以TPU为材料的多层过盈联接薄壁圆筒防水外壳的接触应力分布于4个纵向接触面上,接触应力最大值达到1.767 MPa,满足IP×7级防水接触应力要求。本研究为弹性元件密封结构的设计提供了新思路。

磷-氮有机盐改性聚氨酯弹性体的制备与性能

以依替膦酸和糠胺为原料合成了一种新型磷-氮阻燃剂(EAFOS),并采用熔融共混法将EAFOS添加至热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中制备改性TPU(TPU/EAFOS)。通过红外光谱和核磁共振氢谱对EAFOS的化学结构进行了表征。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL-94)测试、热重分析、马弗炉热解测试、炭层拉曼测试以及拉伸测试研究了TPU/EAFOS的阻燃性能、热稳定性以及力学性能。结果发现:EAFOS的加入可明显提升TPU的阻燃性能并抑制TPU燃烧过程中的融滴现象。与纯TPU相比,仅添加1%质量分数EAFOS的样品的LOI(30.5%)提升了40.0%,并且通过了UL-94 V-0评级。EAFOS受热分解催化TPU燃烧时成炭,形成石墨化程度更高更致密的炭层来抑制TPU燃烧过程中的热量与氧气的交换从而提升TPU的阻燃性能。另外,EAFOS的加入会降低TPU的力学性能,其原因可能是EAFOS破坏了TPU分子链间的氢键。

聚磷酸铵改性方式对热塑性聚氨酯弹性体性能影响

为了得到同时具有良好阻燃性能和力学性能的热塑性聚氨酯弹性体复合材料,首先通过在湿法球磨过程中引入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)制备了改性聚磷酸铵(WMAAPP),同时将单独湿法球磨改性的聚磷酸铵(WMAPP)和溶液法引入KH550改性的聚磷酸铵(MAAPP)作为对比样品,分别将上述三种改性的聚磷酸铵以5%的含量添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中,通过极限氧指数(LOI)测试、UL 94垂直燃烧测试、锥形量热测试以及拉伸性能测试研究其在阻燃性能和力学性能方面的区别。结果表明,TPU/WMAAPP具有最高的LOI值为28.9%,并且在锥量测试中其热释放速率峰值(pk-HRR)、总热释放量和总烟释放量是所有改性聚磷酸铵(APP)样品中最低的,分别为309 kW/m^(2),68 MJ/m^(2),1393 m^(2)/m^(2)。值得注意的是,仅添加5%WMAAPP的TPU比添加7.5%APP的TPU的pk-HRR还要低。在拉伸测试中,TPU/WMAAPP的拉伸强度和断裂伸长率较TPU/APP均有所提高。研究结果表明,与其他的改性方式相比,在湿法球磨过程中引入KH550制备的改性聚磷酸铵可以使阻燃TPU复合材料具有更好的阻燃性能以及拉伸性能。

动态硫化聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体研究进展

从原料选择、加工工艺和增容剂方面总结了动态硫化聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体的研究进展。

用原位聚合法制备改性氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料

首先采用异佛尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯(GO)进行改性,通过红外光谱证明GO成功接枝异氰酸根;然后采用原位聚合的方法使聚四亚甲基醚二醇1000(PTMG 1000)与改性GO(IGO)上的异氰酸根反应,再与二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)进行预聚,制备了IGO@热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米复合材料(IGO@TPU)。同时作为对比,在MDI和PTMG 1000预聚时加入GO,采用溶液共混法制备了GO/TPU复合材料。结果表明,IGO@TPU比GO/TPU和纯TPU有更好的力学性能,IGO@TPU的拉伸强度和扯断伸长率分别为36 MPa和570%,相较于纯TPU分别提升了338%和70.6%,相较于GO/TPU分别提升了188%和61.5%。

热塑性聚氨酯弹性体透明性影响因素研究

研究了采用不同类型的异氰酸酯、多元醇及扩链剂来合成热塑性聚氨酯弹性体(TPU),讨论了软段多元醇的种类及分子量、硬段异氰酸酯的种类、扩链剂的种类及结构特点、增塑剂和微量水分等对TPU透明性的影响。结果表明,影响TPU透明性的主要因素是软段多元醇的种类及分子量、硬段异氰酸酯的种类。

热塑性聚氨酯(TPU)弹性体发泡成型研究进展

介绍了制备热塑性聚氨酯(TPU)弹性体发泡材料的物理发泡法和化学发泡法,对热塑性聚氨酯弹性体的挤出发泡成型、注塑发泡成型的研究进展做了总结,最后对热塑性聚氨酯弹性体发泡的未来研究方向做了展望。

热塑性聚氨酯-聚酯复合面料开发及其服用性能研究

为提升聚酯面料防水性能,扩展聚酯面料应用范围,将热塑性聚氨酯(TPU)薄膜与聚酯面料进行复合,通过正交实验分析复合温度、TPU膜厚度和复合压力对复合产品剥离强力、透气率、柔软度、抗静电性、透光性、紫外防护性能、防水性、透湿性的影响,通过研究得到结论为:TPU与聚酯复合面料的紫外防护性、防水性和静电荷衰减速度有所提升,透气率、柔软度、透湿率有所下降,透光性变化不大;TPU膜厚度和复合压力对复合产品综合服用性能影响同等重要,而温度影响略小;复合工艺为温度130℃、TPU膜厚度0.5mm、压力15MPa时复合面料综合服用性能最佳。

聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的合成

运用聚乙二醇(PEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇(BDO)制备了聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU。运用正交实验,总结出合成聚氨酯热塑性弹性体反应的最佳合成工艺条件:硬段含量Ch=40%,异氰酸酯指数R值=1.02,反应温度T=80℃,反应时间t=1.5 h。通过红外分析、元素分析、差示量热扫描分析确定了聚氨酯中链段的单元结构及性能。

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)研究及应用

聚氨酯产品与传统塑料、橡胶,甚至金属相比具有低温柔顺性好、高强度、耐油耐酸耐化学性好、环保、易加工等诸多性能优势,随着经济发展和消费升级,将逐渐替代传统材料,用量也逐年递增。特别是TPU薄膜作为聚氨酯产品的一个细分市场,近些年用途也越来越广,在汽车、服装、鞋材、户外运动、医疗、电子、防弹玻璃、石油运输、工业等行业都有广泛的应用。

双螺杆反应挤出热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的研究

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。是崭新的胶塑材料。它具有弹性好。柔软性好，耐油、耐高、低温、耐磨损、耐折断众多特性，已成为中国广东、福建、浙江一带市场抢手的产品。双螺杆反应挤出删是世界最新技术。本文介绍反应挤出原理、工艺条件及反应挤出TPU的若干研究成果。

硝酸酯增塑的热塑性聚氨酯弹性体推进剂

研究了在热塑性聚氨酯弹性体 (TPU )软段中引入聚乙二醇 (PEG) ,以改善与硝酸酯的混溶能力。通过控制 PEG的相对分子质量和含量 ,可使硝酸酯与 TPU的混溶比大于 4。采用溶剂法挤压成型工艺成功地制成了硝酸酯增塑的 TPU推进剂。此类推进剂的理论比冲为 2 598N· s/kg～ 2 648N· s/kg,燃烧性能优良 ,空白配方的压力指数为 0 .36,常、低温力学性能优异 ,可为硝酸酯增塑 ,加工温度较低。该推进剂是一个可以实现以挤压工艺生产的复合推进剂新品种 ,具有良好的应用前景。此外 。

双螺杆反应挤出热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的研究

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，是崭新的胶塑材料，它具有弹性好，柔软性好，耐油、耐高、低温，耐磨损、耐折断众多特性，已成为中国广东、福建、浙江一带市场抢手的产品。双螺杆反应挤出TPU是世界最新技术。本文介绍反应挤出原理、工艺条件及反应挤出TPU的若干研究成果。

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.