热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的弹性体,具有高强度、高韧性、耐磨、耐油等优异的综合性能,加工性能好,广泛应用于国防、医疗、食品等行业。 [1]
热塑性聚氨酯弹性体,以其优异的性能和广泛的应用,已成为重要的热塑性弹性体材料之一,其分子基本上是线型的,没有或很少有化学交联。线型聚氨酯分子链之间存在着许多氢键构成的物理交联, 氢键对其形态起到强化作用, 从而赋予许多优良的性能, 如高模量、高强度, 优良的耐磨性、耐化学品、耐水解性、耐高低温和耐霉菌性。这些良好的性能使得热塑性聚氨酯被广泛应用于鞋材、电缆、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片材等许多领域。最终制品一般不需要进行硫化交联, 可以缩短反应周期, 降低能耗。由于它基本上是线型结构聚合物, 可采用与热塑性塑料同样的技术和设备来加工, 如注塑、挤出、吹塑、压延等, 特别适用于大批量生产的中、小型尺寸部件。废弃物料能够回收并重新利用, 生产或加工过程中可使用不同助剂或填料来改善某些物理性能并降低成本。
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为代表的商品化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。
TPU是高速发展的行业,与之相关的新技术、新产品及新用途不断涌现,TPU的用途几乎延伸到各个行业, 目前已被广泛应用于鞋材、服装、管材、薄膜和片材、线缆、汽车、建筑、医药卫生、国防及运动休闲等许多领域。TPU被公认为一种绿色环保、性能优异的新型高分子材料。目前TPU主要以低端消费为主,其高端消费领域基本被一些跨国公司主导,包括德国拜耳、巴斯夫,美国路博润、亨斯迈等都在增加新产品的研发力度,具有高附加值的TPU产品不断被开发并投入市场,TPU材料已成为发展最快的热塑性材料之一。
A.鞋类:运动鞋Logo、运动鞋气垫、登山鞋、雪鞋、高尔夫球鞋、溜冰鞋、之面料及内里贴合材料。
B.成衣类:雪衣、雨衣、风衣、防寒夹克、野战服、纸尿裤、生理裤、等面料复合材料(防水透湿)。
C.医药类:手术衣、帽、鞋、医院用褥垫、冰袋、绷带、血浆袋、外科用包扎布条、口罩、等面料及内里材料,手术床气囊。
D.国防用品:飞机油箱,武器封存覆膜、帐棚窗口、军用水袋、救生衣,充汽艇等之面料及内里面料,气囊。