TPU材料介绍

巴斯夫聚氨酯特种产品（中国）有限公司热塑性聚氨酯弹性体TPU(Thermoplasticpolyurethane)概念，性能，应用，加工ConceptPropertiesApplicationsProcessingPart1概念（TPUconcept）Part2性能与应用（TPUproperties&applications）Part3TPU注塑加工知识（TPUprocessing）Part4TPU性能测试（propertiesmeasurement)热塑性聚氨酯弹性体TPU(Thermoplasticpolyurethane)概念，性能，应用，加工ConceptPropertiesApplicationsProcessingTPU综览透明，半透明，或白色，固体圆颗粒，或方颗粒硬度介于Shore45A到80D兼有弹性与高强度的特种塑料适合普通注塑和挤出加工Elastollanâ是巴斯夫TPU的注册商标TPU的概念Structurofblockcopolymere基团共聚弹性体的结构Structureofelastomerblends混合型弹性体的结构Elastomer(EPDM)软分子集团ElasticSegment分子的软段ThermoplasticSegment分子的硬段Thermoplast(PP)硬分子集团TPUTPU的概念TPU的概念TPUElastollanâElastollan®1100(耐水解,耐微生物)(低温柔韧)1200(超透聚醚型）Elastollan®S(通用级)C(机械性能级)B(耐低温级)600(透明级)Elastollan®Rgrades(优点：玻璃纤维增强级，高弹性模量，极好的尺寸稳定性．不足：撕裂强度差，断裂伸长率低．）Polyether-basedTPU聚醚型Polyester-basedTPU聚酯型Glassfibrereinforced玻璃纤维增强Elastollan®是BASF集团TPU的注册商标TPU的概念Type种类系列名BCS6005001100(聚醚型)1200(聚醚型)Hardness邵氏硬度A=ShoreAD=ShoreDPelletform颗粒形状1=extruded(圆)5=diced(方粒)Lubricant润滑剂的加入量0=0.03%1=0.03%3=0.3%5=0.5%Additives功能添加剂U=UV稳定剂W=增塑剂WH=环保增塑剂FHF=阻燃剂添加剂型号.例如:917=黑色母粒2876=UV稳定剂950/1=润滑脱模剂Elastollan®S64D53Elastollan®1185A10命名法NomenclaturePart1概念（TPUconcept）Part2性能与应用（TPUproperties&applications）Part3TPU注塑加工知识（TPUprocessing）Part4TPU性能测试（propertiesmeasurement)热塑性聚氨酯弹性体TPU(Thermoplasticpolyurethane)概念，性能，应用，加工ConceptPropertiesApplicationsProcessing1170A10U(LP9292)1175A10W1180A101185A101185A10FHF1185A10M1190A10Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®1100系列（聚醚型）1195A101195A501198A101154D10FHF1154D501160D501164D501174D50典型鞋材应用：低温曲折要求高，并且有透明要求的应用，如Powerbounce。雪鞋固定器，绑带等；和Pebax粘结的部分该类型特性：耐水解耐微生物低温柔韧加工时对水份更加敏感1285A10U1290A10U1295A10U1298A10U1254D10U1260D10U1264D10UElastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®1200系列（高透聚醚型）典型应用：需要高透明度，低温曲折性,耐水解和微生物的鞋材配件。如：透明高尔夫球鞋大底等．该类型特性：超强耐水解高透明度低温柔韧耐微生物Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®600系列670A10WHU685A10U690A10U695A10U660D10U664D10U该类型特性：透明全部内加抗紫外线剂典型鞋材应用：TorsionBar（664D10U）；以及需要高透明的装饰件和功能件等Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®B系列B60A10WHAB80A12B85A12B85A11SB90A12B95A12B95A52B98A12B98A52B60D12B60D52B64D12B64D52典型鞋材应用：足球鞋大底（B95A，B98A）棒球鞋大底（B64D)以及其它低温曲折要求高的用途该类型特性：低温柔韧性加工成型性更好，成型周期短性能价格比高BXXX12/52是新开发的低吐霜产品Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®S系列S60A10WHS70A10WHS80A11S80A15S85A11S85A15S90A10S90A11S90A50S90A55S95A50S95A11S95A55S98A50S98A53S60D50S60D53S64D50S64D53S74D50该类型特性：优秀的物理性能硬度范围宽性价比高半透明至不透明典型鞋材应用：通用用途．无透明，水解等特殊要求的制件；Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®S系列－超软，不含增塑剂级别SP9324（60A）SP9339（70A）特性：超软，不含增塑剂耐磨耗好止滑性能好半透明典型鞋材应用：安全鞋大底，拖鞋鞋带及超软鞋材配件等。Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®其他系列玻纤增强R系列：R1000R1001R2000R2001R3000R3001脂肪族TPU：LP9277(68A)LP9273(84A)LP9294(94A)该类型特性：玻璃纤维增强高弹性模量高强度极高的尺寸稳定性弹性较差（断裂伸长率低）该类型特性：不易黄变（普通TPU即使加了抗UV剂，在1－2年之后也会有不同程度的黄变）鞋材中需要不黄变的注塑件应用Elastollan®TPU各系列介绍：Elastollan®Konz浓缩添加剂KONZ917黑色母(加入量0.5-2%)KONZ950/1润滑剂(加入量0.5-2%)KonzV2871润滑剂（1-2%)KONZ926雾面剂(加入量2-10%)KONZV2876聚酯型UV添加剂KONZV2877聚醚型UV添加剂(加入量1-4%)KONZV2881耐磨添加剂(加入量0.5~2%)KONZV2888抗静电剂(加入量0.5~2%)KONZV2880淡蓝荧光色母（加入量0.1~0.5%)硬度？（选型的基础，请确认清楚）准确用途？型体？有何性能要求？物性？透明？UV？低温？水解？（分清优先顺序）加工过程有何要求？（是否需要和其他塑料粘结？脱模；周期；温度；模具？）对价格的要求。Elastollan®TPU各系列选型方法：TPU在鞋材的应用ELASTOLLAN可以用来制做：运动鞋;休闲鞋;安全鞋;户外鞋等具有耐磨,舒适,寿命长,性价比高的特点.安全鞋运动鞋足球及高尔夫球鞋Part1概念（TPUconcept）Part2性能与应用（TPUproperties&applications）Part3TPU注塑加工知识（TPUprocessing）Part4TPU性能测试（propertiesmeasurement)热塑性聚氨酯弹性体TPU(Thermoplasticpolyurethane)概念，性能，应用，加工ConceptPropertiesApplicationsProcessingTPU的加工O=C=N-R-N=C=O+HO-R‘-OHO=C=N-R-N-CO-R‘-OH_=_HOupto230°Cwater=H-O-Hdi-isocyanate异氰酸酯Diol醇Urethane氨基酯高温/水在Elastollan®加工中的降解作用TPU的加工TPU的加工原理总则：Elastollan®TPU颗粒，从进入螺杆开始融化到脱模的过程中，严格避免以下三种情况：水分！(建议烘干100度，3小时以上)温度过高！(建议通常<230℃)加热时间过长！(建议在螺杆里停留时间<10min)合适的熔体温度：过高－气泡，毛边，材料降解。过低－流动差，充模困难，熔体温度不均匀。Table1给出了各种硬度范围内所建议的料筒温度：建议测量熔融材料的温度，并相应地调节温度控制器（参见Table2):TPU的加工小技巧：观察空射的熔体：熔体透明，软硬适中，无明显蒸汽，遇见空气不发泡，通常说明熔体正常。对比料筒的设定温度和实际显示温度：设定温度应该基本与实际显示温度一致。若相差超过5～10度，则说明有机械故障或温度设定不合适。螺杆转速：螺杆转速:线速度低于0.2米/秒(M/S)：因为高转速－高剪切－熔体温度过高－材料降解注意：过低的螺杆转速可能造成备料时间过长，因此需按照实际情况酌情考虑，在不影响正常生产的情况下，螺杆转速越低越好。TPU的加工使用平衡流道系统流道横截面不建议好些最好模具设计ConegateRinggateFilmgate水口/浇口，尽可能大，适合TPU的加工特性流道横截面最好是圆形使用平衡流道系统排气槽:0.015~0.03mm脱模角度:5°模具面粗糙度25~35mm抛光模具表面可能会导致脱模困难，尤其对于软TPU水口/浇口TPU的加工Part1概念（TPUconcept）Part2性能与应用（TPUproperties&applications）Part3TPU注塑加工知识（TPUprocessing）Part4TPU性能测试（propertiesmeasurement)热塑性聚氨酯弹性体TPU(Thermoplasticpolyurethane)概念，性能，应用，加工ConceptPropertiesApplicationsProcessingTPU的测试Elastollan®TPU干燥（确保材料干燥100℃，3h)干燥好的TPU，因为是热的，更加容易吸收空气中的水份。根据我们的经验，在空气湿度比较大的时候（比如夏天）烘好的TPU暴露在空气中2，3分钟，就会吸收足以导致性能下降的水份。Elastollan®TPU干燥后迅速转移到注塑机的料斗，同时保持料斗干燥；在转移过程中要保持材料尽量隔绝空气，以免吸湿（特别夏天空气湿度比较大，更加要小心）。材料干燥TPU的测试测试片制备：要求测试片平整，无流痕，无毛边，无收缩。试片脱模后，尽快放入拉链塑料袋，封口，隔绝空气中的水分。（试片中的水份在回火时会导致讲解）在当天将试片放入回火烘箱。（因为塑料袋的密封效果有限）测试片的制备：TPU的测试回火处理后，放入拉链塑料袋，封口，隔绝空气中的水分。尽快送到实验室，打开塑料袋口，静置4个小时，不超过12小时(经观察，超过12小时，会导致ShoreD的降低)。进行物理性能测试。(Physicalmeasuretesting)测试片的制备：/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\//\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/Morphology分子形态表述/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\PostCured注塑后直接回火处理:Afterprocessing刚注塑出来:为什么要回火处理？Whyannealing？TPU的测试/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\2monthlater放置两个月后:TPU的测试通常,刚刚模塑的TPU制件的物理性能，不是最佳状态，待放置一两个月后，才能达到良好的性能。回火可以加速这个过程。测试片不能等待那么久，所以有必要进行回火处理。ELASTOLLAN®回火处理的条件为100°C,20小时（烘箱）回火处理后，一般放置实验室环境处理4－6小时后就可以测试退火处理过程中，软的（低于80A）试片应该小心摆放，以避免发生变形。回火处理AnnealingTPU的测试回火处理AnnealingTPU的测试一般来讲,A适合于较软材料,D适合于较硬材料.在90A到60D之间的指标有一定交迭，如下表所示（此处为实测数据。A和D之间没有严格的转换关系）温度越高，硬度越低。硬度测试条件：23°C，50%相对湿度(DIN53505)；ShoreD的测试较敏感。（经验表明，如果测试片吸水，会降低ShoreD测试的硬度）硬度硬度是TPU选型的基本指标TPU一般采用邵氏(Shore)硬度A和DTPU的测试ElastollanS，B系列要达到耐黄要求，根据颜色不同，可以添加UV添加剂Konzv2876，1－4％。Elastollan1100系列，可以添加UV添加剂Konzv2877，1－4％。对于内含UV剂的，如600系列，通常本色料耐黄可以达到耐黄要求，对于敏感颜色还可以酌情添加KonzV28761－2％。如果耐黄要求特别高，比如长期不黄变，那么可以选用Elastollan脂肪族TPU，如LP9277,LP9273,LP9294。耐黄测试TPU的测试若加工时水分控制不好,会导致全线性能的下降！拉伸强度降低撕裂强度降低耐磨性能降低耐黄性能降低低温曲折性能降低耐水解性能降低易发生吐霜水分对测试的影响