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熱塑性聚氨酯彈性體又稱熱塑性聚氨酯橡膠，簡稱TPU，是一種(AB)n型嵌段線性聚合物，A為高分子量（1000~6000）的聚酯或聚醚，B為含2~12直鏈碳原子的二醇，AB鏈段間化學(xué)結(jié)構(gòu)是二異氰酸酯。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯(lián)或大分子鏈間輕度交聯(lián)，隨著溫度的升高或降低，這兩種交聯(lián)結(jié)構(gòu)具有可逆性。在熔融狀態(tài)或溶液狀態(tài)分子間力減弱，而冷卻或溶劑揮發(fā)之后又有強(qiáng)的分子間力連接在一起，恢復(fù)原有固體的性能。典型的TPU如氨綸等。
熱塑性聚氨酯彈性體TPU是一類加熱可以塑化、溶劑可以溶解的彈性體，具有高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐油等優(yōu)異的綜合性能，加工性能好，廣泛應(yīng)用于國防、醫(yī)療、食品等行業(yè)。
熱塑性聚氨酯彈性體， 以其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用， 已成為重要的熱塑性彈性體材料之一，其分子基本上是線型的， 沒有或很少有化學(xué)交聯(lián)。線型聚氨酯分子鏈之間存在著許多氫鍵構(gòu)成的物理交聯(lián)， 氫鍵對其形態(tài)起到強(qiáng)化作用， 從而賦予許多優(yōu)良的性能， 如高模量、高強(qiáng)度， 優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)品、耐水解性、耐髙低溫和耐霉菌性。這些良好的性能使得熱塑性聚氨酯被廣泛應(yīng)用于鞋材、電纜、服裝、汽車、醫(yī)藥衛(wèi)生、管材、薄膜和片材等許多領(lǐng)域。最終制品一般不需要進(jìn)行硫化交聯(lián)， 可以縮短反應(yīng)周期， 降低能耗。由于它基本上是線型結(jié)構(gòu)聚合物， 可采用與熱塑性塑料同樣的技術(shù)和設(shè)備來加工， 如注塑、擠出、吹塑、壓延等， 特別適用于大批量生產(chǎn)的中、小型尺寸部件。廢棄物料能夠回收并重新利用， 生產(chǎn)或加工過程中可使用不同助劑或填料來改善某些物理性能并降低成本。
TPU顆粒及粉狀物:聚氨酯熱塑性彈性體有聚酯型和聚醚型兩類，白色無規(guī)則球狀或柱狀顆粒，密度1.10~1.25g/cm3，聚醚型相對密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化溫度為100.6~106.1℃，聚酯型玻璃化溫度108.9~122.8℃。聚醚型和聚酯型的脆性溫度低于-62℃，聚醚型耐低溫性能優(yōu)于聚酯型。
聚氨酯熱塑性彈性體突出的特點(diǎn)是耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強(qiáng)度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和耐環(huán)境性能，在潮濕環(huán)境中聚醚型酯水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)超過聚酯型。
TPU的合成方法按有無溶劑可分為兩類: 無溶劑的本體聚合法和有溶劑的溶液聚合法。本體聚合按反應(yīng)步驟又可分為一步法和預(yù)聚體法。一步法是將低聚物二元醇、二異氰酸酷和擴(kuò)鏈劑同時(shí)混合生成。一步法工藝簡單， 操作方便， 但其反應(yīng)熱難以排除， 易產(chǎn)生副反應(yīng)。用一步法合成了聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體， 首先在反應(yīng)器中稱取配方量的聚酯多元醇和擴(kuò)鏈劑， 丁二醇， 升溫至120℃真空脫水。迅速加入已預(yù)熱的快速攪拌均勻， 倒入已預(yù)熱的容器中， 于120℃真空焙烘，再降溫至100℃烘得淺黃色半透明聚氨酯產(chǎn)物， 之后在平板壓機(jī)上壓制成試片，制備的TPU具有較高的力學(xué)性能和阻尼性能。