BASF TPU

热塑性聚氨酯弹性体简称TPU，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯硬段构成的线性嵌段共聚物。根据结构特点可分为全热塑型和半热塑型，前者分子之间不存在化学交联键，*有以氢键为主的物理交联键，可溶于二甲基甲酰胺等溶剂；后者分子之间含有少量脲基甲酸酯化学交联键，这些化学交联键在热力学上是不稳定的，在150+℃以上的加工温度下会断裂，成型冷却后又会再生。少量化学交联键的存在对改善制品的压缩长久变形和扯断长久变形性能起重要作用。TPU可以满足电动汽车充电电缆的电缆保护套对抗紫外线、抗风化、抗臭氧和抗微生物性能的要求。BASF TPU

TPU的合成方法按有无溶剂可分为两类：无溶剂的本体聚合法和有溶剂的溶液聚合法。本体聚合按反应步骤又可分为一步法和预聚体法。一步法是将低聚物二元醇、二异氰酸酯和扩链剂同时混合生成。一步法工艺简单，操作方便，但其反应热难以排除，易产生副反应。用一步法合成了聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，首先在反应器中称取配方量的聚酯多元醇和扩链剂，丁二醇，升温至120℃真空脱水。迅速加入已预热的快速搅拌均匀，倒入已预热的容器中，于120℃真空焙烘，再降温至100℃烘得浅黄色半透明聚氨酯产物，之后在平板压机上压制成试片，制备的TPU具有较高的力学性能和阻尼性能。聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。BASF TPU由于TPU软管具有柔软，良好的抗张强度、冲击强度 耐高低温性。

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为主的商品化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。

扩链剂对聚氨酯性能也有影响。含芳环的二元醇与脂肪族二元醇扩链的聚氨酯相比有较好的强度。二元胺扩链剂能形成脲键，脲键的极性比氨酯键强，因而有二元胺扩链的聚氨酯比二元醇扩链的聚氨酯具有较高的机械强度、模量、粘附性、耐热性，并且还有较好的低温性能。浇注型聚氨酯弹性体多采用芳香族二胺MOCA作扩链剂，除固化工艺因素外，就是因为弹性体具有良好的综合性能。聚氨酯的软段在高温下短时间不会很快被氧化和发生降解，但硬段的耐热性影响聚氨酯的耐温性能，硬段中可能出现由异氰酸酯反应形成的几种键基团，其热稳定性顺序如下：异氰脲酸酯＞脲＞氨基甲酸酯＞缩二脲＞脲基甲酸酯其中**稳定的异氰酸酯在270℃左右才开始分解。氨酯键的热稳定性随着邻近氧原子碳原子上取代基的增加及异氰酸酯反应性的增加或立**阻的增加而降低。并且氨酯键两侧的芳香族或脂肪族基团对氨酯键的热分解性也有影响，稳定性顺序如下：R-NHCOOR＞Ar-NHCOOR＞R-NHCOOAr＞Ar-NHCOOAr提高聚氨酯中硬段的含量通常使硬度增加，弹性降低。TPU产品还可用于汽车中防抱死制动系统（ABS）和电子稳定程序（ESP）系统的速度传感器电缆外护套。

尽管热塑性聚氨酯（TPU）在许多方面具有优异的性能和广泛的应用，但也存在一些缺点和局限性。以下是一些常见的TPU缺点：1.吸水性：TPU由于含有酯基，具有较高的吸水性，尤其是聚醚型TPU。吸水后会导致材料性能下降，如拉伸强度和伸长率减小，加工时易产生气泡，需要进行除湿处理。2.氧化稳定性：TPU对氧化稳定性较差，易受氧气、紫外线和热氧化等环境因素的影响，导致材料老化和性能下降。3.温度敏感性：TPU的性能受温度影响较大，低温下易变脆，高温下易软化，影响其力学性能和稳定性。4.溶剂敏感性：TPU对一些有机溶剂敏感，容易发生溶解或膨胀，限制了其在某些特定环境下的应用。5.成本较高：相对于一些传统塑料材料，TPU的生产成本较高，这可能限制了其在一些大规模应用中的使用。6.强度和硬度限制：尽管TPU具有良好的弹性和柔软性，但在一些强度、硬度要一定求的应用中可能存在限制。尽管存在这些缺点，但TPU仍然是一种广泛应用的材料，由于其独特的性能优势，如优异的耐磨性、耐疲劳性、柔软性和弹性等，使其在鞋材、服装、汽车零部件、医疗器械等领域得到广泛应用。随着技术的不断进步和改进，可以预期TPU的缺点会逐渐得到克服和改善，使其更加适用于各种应用场景。目前全球生产TPU原料厂家主要有：巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、麦金沙、高鼎等等。BASF TPU

随着我国TPU生产、加工和研发能力的提升，我国已成为了TPU比较大的生产和消费国。BASF TPU

TPU可应用于汽车内饰部件，如齿轮旋钮、仪表板或控制台部件，必须满足表面质量、老化、耐磨和耐刮擦方面的严格要求，同时又要经济：TPU独特的耐刮擦和耐老化性能组合使其成为汽车市场的较好选择。其极快的循环性能使热塑性聚氨酯成为成型商更便宜的解决方案。在密封件和垫片应用中，TPU能够满足对低压缩长久变形和出色耐磨性和耐油性的要求。在纺织品涂层中可应用于传送带、充气物品或***设备。在工业领域，我们日常见到的皮带往往是TPU做成的，TPU皮带以蠕变低、机械强度高而被广泛应用。BASF TPU