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TPU材料应用

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 TPU材料主要有以下几方面的应用:

  1、薄膜与片材
  聚氨酯薄膜主要采用挤压、压延和吹塑等工艺来制备,厚度从几微米到几毫米,并且可以通过加入颜料制得各种颜色的TPU松紧带产品。由于聚氨酯分子结构的特点,人们可以通过调节聚氨酯嵌段成分比例,改变其弹性、硬度和亲水性,因此聚氨酯薄膜同聚氨酯弹性体一样具有卓越的高张力、高拉力、强韧性和耐老化性能,同时又具有优异的生物和血液相容性以及耐化学药品性,广泛应用与医疗卫生、高档纺织面料、工业等多个领域。

  聚醚型TPU还可以用来生产防水透湿透气薄膜,具有环保、透气、防水等功能。TPU薄膜厚度有从几微米到几毫米,有高、中、低透湿膜,广泛应用于包装、服装贴合、肩带和鞋材等各种领域。如运动鞋、登山鞋、雪鞋、高尔夫球鞋、溜冰鞋等鞋类的面料和内里材料,TPU薄膜的透气透湿性及低温柔韧性,可以赋予鞋类其他材料无法比拟的舒适感。

  医疗卫生领域主要使用热塑性聚氨酯薄膜,如手术衣、医疗手套、医疗用褥垫、冰袋、绷带、血浆带、避孕套、伤口敷药、人工器官等方面。防水透气的聚氨酯医用手套能提供优良水蒸气渗透性、防菌性和舒适性。传统伤口敷料具有很多缺点,而采用聚氨酯微孔及亲水膜可以使伤口敷料有良好透气、吸收功能,聚氨酯的良好生物相容性也可用作经皮肤给药敷料,既能有效阻隔药物中活性组分不必要的扩散,又可以保证活性成分按一定速率作用于皮肤,目前国外已经在大良使用了,预计我们以后会有巨大的市场。

  聚氨酯薄膜具有光学透明、手感柔软、高伸展性、耐久易加工和防水透气性,作为高档或者特殊纺织面料在日常生活中应用十分广泛。采用聚氨酯薄膜作为医疗服装面料,具备透气、防菌、防液体透过、长期洗涤和蒸汽杀菌条件下不会降解和价格合理等优点。最早聚氨酯薄膜及涂层首先应用于从事农业、建筑业、林业、登山和海洋及空中救援等户外工作人员的服装,后逐渐拓展到鞋类。

  目前,聚氨酯在鞋类上应用极为广泛,如各类鞋子尤其是运动鞋或者是特殊功能鞋类面料及内里材料等;近年来,聚氨酯薄膜越来越多的运用到成衣和时装的制作,采用透气的聚氨酯薄膜材料制成的服装不仅具有呼吸功能,还能够抗静电。

  专用TPU还可以满足德国健康委员会对于食品接触材料的要求,以及美国食品医药管理局的相关要求。

  2、TPU复合革
  聚氨酯薄膜用于生产复合织物,作为居家服饰面料,在室温下可以起到保护的作用,在室温以上可以有良好的透湿性能。

  在工业领域聚氨酯复合革常被用来做防火、隔热、隔音材料、飞机零部件及装潢、汽车零部件及防水贴条、压缩封条、传送皮带、绝缘板、安全防弹玻璃。如美国将之做成汽车呵护膜产品,用于发动机罩前缘、汽车前后保险杠、车门下围板、门锁把手等包覆,避免受到石击、摩擦以保护汽车表面油漆。

  TPU复合革一般都具有良好光学透明性和光稳定性,我国很多生产厂家也采用进口聚氨酯薄膜对汽车内外部进行包装和保护。英国开发出了一种用于飞机盒防弹轿车上的防弹玻璃,就是用多层聚氨酯薄膜复合而成的。除此之外,以聚氨酯为基础的塑料薄膜复合革还用于模具工业、金属及武器的防腐蚀。

  3、TPU管材
  TPU可以制成许多不同类型的管材。聚醚酯型和聚醚型TPU具有高伸长率和良好的耐水解和耐微生物性、优异的机械性能(拉伸强度和抗撕裂强度)等一系列优点,因而适用于消防水管的内衬。这种消防管比传统的消防管轻,更便于操作使用。

  TPU做内层的管材在传送沙石、石浆料的时候非常有用,其良好的耐磨性、耐穿刺性使得管材的寿命相对较长,更加节省材料。

  TPU软管具有柔软、良好的抗张强度、冲击强度和耐高温性,所以在国内,TPU软管多用来飞机、坦克、汽车、摩托车、机床等的输气、输油软管。

  4、TPU鞋材
  由于TPU的耐磨性、耐穿刺性、抗纵向弯曲强度和低温冲击强度都比较高,因此常用于滑雪鞋的外层材料。

  TPU的耐撕裂性和抗裂纹传播性是塑料材料中最好的。比如滑雪鞋常用邵氏硬度50D~66D、杨氏模量100~600MPa的TPU,并根据不同部位对性能的要求选用合适的TPU牌号。滑冰鞋也常用TPU制作,因为TPU耐低温冲击强度高。

  许多运动鞋的鞋底都是用TPU材料制作的,特别是在足球鞋方面的应用最为普遍。常用邵氏硬度85A~90A的聚酯型TPU,由于它具有极其优异的耐磨性和抗切割性。并且TPU材料也可以做的很柔软,并且弹性好,做鞋的内衬和鞋垫舒适度会比其他材料高,因此,在运动鞋、休闲鞋中使用率很高。

  5、汽车部件
  因TPU具有良好的回弹性、抗切割性、耐候性、耐油性,故很适用于汽车工业,已经成为汽车上用量最大的塑料品种之一。

  根据汽车构件的不同,TPU以泡沫塑料、弹性体、胶粘剂等不同形态和性能来适应汽车的要求,比如TPU泡沫塑料随着配方的改变,具有质量轻、隔热、回弹性好、舒适性好、低温性能好、耐用、安全性和吸震性较高等特点,其优越性是其他材料不能相比的。

  BASF公司开发了一种用于汽车内部装饰的TPU蒙皮材料Elastoskin用于仪表板和门板内饰件面层,其性能优于目前采用的聚氯乙烯(pvc)及其他蒙皮材料,成本比用PVC等蒙皮材料还低,是PVC理想的替代品。TPU还可以用作汽车其他构件,如保险杠、骨架材料、仪表板、减震垫等零部件。

  一种聚氨酯结构反映模塑(SRIM)技术在欧美已有广泛使用,可以有效减轻零部件的质量。其工艺过程是:先预成型表皮,将玻纤毡放入模具,然后再注入聚氨脂树脂,熟化成型(微发泡)。用这种工艺可生产多种汽车饰件,如门内饰板、衣帽架、仪表板骨架和顶棚骨等。SRIM的优点饰可以根据零部件力学性能的不同,灵活设计壁厚、弧度或加强筋。

  与注塑等产品相比,SRIM具有较低的车内噪声,还能提高产品的物理性能,如密度更低、延伸率更高、不容易产生臭味及发霉问题等,创造出舒适的车内环境。

  6、医疗卫生
  TPU与人体皮肤相容性很高,聚醚型TPU与人体血液和组织相容性较好,因此可以用TPU管来制作输血管,甚至开发了TPU制作成的微孔型、可生物降解、柔性的、与血液相容的人造血管。

  现在随着医学发展,现在TPU制品因为其优异的性能也被用来做人造器官的材料,其产品包括人工心脏瓣膜、人工肺、人工皮肤、烧伤敷料、骨粘合剂、心脏起博器绝缘线、缝线、各种夹板、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、计划生育用品等。

  比如,采用聚酯型TPU共聚物制造的人体假肢与人体组织有很好的相容性。如聚酯-MDI发泡所制得的PU微孔弹性体可制作假肢;水发泡TPU可制作假肢护套,其耐磨性能超过乳胶护套;上肢肢体采用聚醚多元醇和TDI一步法制成微孔弹性体,而要求耐磨及耐屈挠的手掌和手指部分以聚酯多元醇和MDI为主要博彩评级排名大全采用半预聚法制备。

  用TPU材料替代原来包覆PVC的乳胶手套材料,消除了电动假手的大部分噪声,并省电。

  骨折病人一般用石膏绷带固定,但石膏有重量大、强度低、透气性差等缺点,国内外研究人员致力于更理想的矫形材料的研究,其中用聚氯酯材料制作的绷带既可避免潮湿而引起的并发症,又具有石膏绷带的特点,且较石膏绷带更为坚固,其强度为石膏绷带的20倍,能承受人体肌肉用力而变形的强度,绷带各层间有很好的黏合性,长期绷扎不变形,耐磨损,材料相对密度小,有一定的透气性,能透过皮肤所蒸发的水分,可以预防瘙痒、臭气和皮肤细菌的感染,从而避免皮肤萎缩的发生,材料结构稳定,不怕水的浸泡和液体的侵蚀,不会燃烧,成型条件不苛刻,使用范围、操作方法与石膏绷带相似,不改变临床传统使用习惯,不需要任何特殊设备和仪器,操作简便、使用卫生、固化速度快、质轻层簿、坚而韧,不易使伤口发炎,具有透气性好、刚度强、耐水浸、透X光的特点,在创伤骨科治疗和矫形治疗中,可用作固定材料,其综合性能明显优于石膏绷带。

  TPU材质因其透气、高弹性、高生物相容性成为了人体组织最佳的替代品。以后随着医学进步,TPU还会在医疗卫生方面大有发挥。

  7、TPU胶黏剂
  TPU胶黏剂属于聚氨酯胶黏剂的一种。现在普遍用于尼龙、涤纶及PU织物和皮革的表面处理,具有耐化学品、抗紫外线、耐水解、低温柔韧性好、弯曲疲劳性能良好等特点。

  TPU胶粘粘剂具备优异的橡胶特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间形成具有软-硬过渡层,不仅粘接力强,同时还具有优异的缓冲、减震功能。

  TPU胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。TPU胶黏剂根据用途不同,可分为汽车用聚氨酯胶粘剂、木材用聚氨酯胶粘剂、鞋用聚氨酯胶粘剂、包装用聚氨酯胶粘剂、建筑用聚氨酯胶粘剂、油墨用聚氨酯粘接剂和书籍装订用聚氨酯胶粘剂等,在日常生活和工业生产中发挥重要作用。

  TPU胶黏剂也可以颜料和溶剂混合配制成清漆和油墨,可以喷涂到不同基体上。

  水性聚氨酯胶粘剂具有低挥发性有机化合物含量、低或无环境污染、不燃等特点,是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。

  8、电缆电线
  耐高低温是电缆性能的关键,因此TPU被用来做高等电缆的被覆材料。超高的硬度、低温柔韧性、耐磨性、耐环境和耐气候性,这些优良的机械和物理性能延长了线缆的耐久力和使用寿命。

  特殊地形用的电缆、光缆、地震电缆、飞机电缆的保护套一般都是TPU材料,由于其电阻率大于1012Ω·cm,同时具有耐磨、耐水解、耐气候、耐曲挠、高硬度等优点。TPU材料绝缘性好,而且对电线的保护性好,使用安全,不易引起火灾事故。

  9、TPU在纺织工业上的应用
  工业上主要采用熔融法纺氨纶。氨纶的优异性能:突出的高回弹性,氨纶的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的,它的断裂伸长率大于400%,最高可达800%,即使在300%拉伸形变时,回弹回复率仍在95%以上;优异的抗张强度、抗撕裂强度;耐气候、耐紫外线照射能力强;耐化学品、耐洗涤;与染料的亲和性好。

  氨纶已被广泛应用于纺织品中,是一种高附加值的新型纺织材料。

  氨纶一般不单独使用,而是少量地掺入织物中,其使用形式主要有四种:裸丝、包芯纱、包覆纱、合捻线。如丝袜、泳衣、舞蹈衣、莱卡(纯棉包覆氨纶丝)、服装等,在传统纺织品中,只需加入不到10%数量的氨纶,就可以使传统织物的档次大为提高,显示出柔软、舒适、美观、高雅的风格。

  比如近年来在时装圈风靡的莱卡面料。莱卡是全球最大的综合纤维和聚合物公司英威达的一个商品名,英威达在氨纶领域中占据市场垄断地位,莱卡几乎是所有氨纶纱的代名词。它完全取代了传统的弹性橡筋线,在体操服、游泳衣这些具有特殊要求的服装中,莱卡几乎成为必不可少的组成元素。

  它可以让人们曲线毕露,肢体伸展自如而毫无压迫感。莱卡不仅在日常服装中用途广泛,也是时装设计师制造流行的万花筒中的宠物。莱卡因此曾被欣喜不已的人们称为神奇的纤维。

  设计师在谈到自己的作品时,喜欢说,用了一点莱卡。也许,不仅是用了莱卡的服装相当时髦,这个词本身就带有强烈的时髦色彩。

  随着人们对织物提出新的要求,如重量轻、穿着舒适合身、质地柔软等,低纤度氨纶织物在合成纤维织物中所占的比例也越来越大。也有用氨纶裸体丝和氨纶与其它纤维合并加捻而成的加捻丝,主要用于各种经编、纬编织物,机织物和弹性布等。

  10、TPU航天业的应用
  我国用TPU为博彩评级排名大全采用压出方法制成的阻拦网,具有强度大、重量轻、弹性好、不易霉烂、耐撕裂、耐低温、耐油性能好等优良特性。

  在TPU加入荧光物质制成的网体能晚上发光。其各种性能均优于国际上用尼龙编织的网体。例如尼龙的编织的竖带,其拉伸强度为139.2MPa,用TPU制成的竖带拉伸强度达到186.3MPa。因此,TPU网做阻拦网更有效果。用TPU制成的飞机薄壁油箱工艺简单,壁薄,重量轻,是由寿命长。

  TPU又具有高的抗辐射性,适用于制作宇宙飞行人员X射线和原子能工作人员的保护衣。随着航空事业不断发展,对飞机维护技术的需求也相应增加,要求也会越来越严格,TPU材料的优异性能,会使它具有更多的利用价值。

  11、TPU在其他行业的应用
  TPU材料在冰箱制造、交通运输、土木建筑、机电、石油化工、矿山机械等行业都有广泛运用。它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,同时具有高防水性、透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多独特的功能,能制作成各种零部件、机器外保护壳。TPU也能替代其他任何PU塑料盒PVC塑料的。

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