Page 44 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-7

技术与装备
T echnology & equipment

减少，而热塑性加工的效率进一步提高。所以，人们 的面积来定义和计算的，是破坏某一材料所耗用能量
把这些现象归功于由低游离单体技术制成的材料。正 的量度。作为一个近似值，我们只需用拉伸强度x扯断
如上节所讨论的那样，随着有序结构中的前驱体预聚 伸长率便可得出。其结果也列于表4。未观察到TPU与
物及游离异氰酸酯的去除，而由此形成的TPU弹性体急 CPU之间的明显趋势，我们将继续就断裂能的特点进行
剧熔化，相分离状况良好。硬段自聚集倾向非常强， 研究。
不太容易熔化和脱模。 不过，某些性能却因为热塑性过程而有所增强。
LFMDI基TPU的设计用于在动态载荷作用下要求具 最突出的差异是与CPU相比较，TPU的撕裂强度高，而
有良好的韧性、回弹性和低阻尼的场合。与此同时， 压缩变形低，如表4所示。
它们通过热塑性加工制造零部件也赋予了便于加工的
特性。 表4 基于LFMDI预聚物的Ultralast TPU的性能
3.2 基于LFPPDI预聚物的Ultralast TPU 类别 LFPPDI/PC LFPPDI/PCL LFPPDI/醚
Ⅵ Ⅸ Ⅲ Ⅶ Ⅴ Ⅷ
由LFPPDI预聚物制成的热塑性聚氨酯为优质材 试样 PR 930 CPU PC 931 CPU PE 541 CPU
料。注塑弹性体的综合性能列于表3。这些弹性体具有 硬度，度 93A 94A 93A 95A 54D 59D
100%定伸应力，
优异的韧性和动态性能。醚主链TPU赋予了95A和54D的 MPa 10.2 12.0 8.6 10.0 15.5 18.0
硬度，以及在低温下的高撕裂强度和屈挠性，低Tg表 拉伸强度，MPa 40.4 50.0 43.5 45.0 45.1 56.0
伸长率，% 530 550 760 580 840 450
明了这一点。另一方面，碳酸酯主链和己内酯主链则 破坏能x100（拉 21.4 27.5 33.1 26.1 37.9 25.2
提供了很低的压缩永久变形及其他良好性能，这对于 伸x伸长）
割口撕裂，KN/m 34.7 27.8 35.6 25.0 54.0 23.0
密封件/垫圈应用是特别可取的。以下将更详细地描述 压缩永久变形，%
这些性能特征，并与弹性体材料进行对比。 100℃x70h 36 47 35 68
70℃x22h 34 48

表 3 基于 LFMDI 预聚物的 Ultralast TPU 的性能
图3进一步比较了室温和高温下的撕裂强度。对
Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
TPU试样
PC931 PE952 PE541 PR930 于由低游离PPDI预聚物制成的TPU，在130℃下的割口
多元醇主链 PCL 醚 醚 PC
性能 撕裂强度高于CPU，这个值是尤其要比TDI CPU弹性体
硬度，度 93A 95A 540 93 高得多。
回弹性，% - 63 50 46
100%定伸应力，MPa 8.6 12.4 15.5 10.2
拉伸强度，MPa 43.5 36.6 45.1 40.4
伸长率，% 760 660 840 530
裤型撕裂，KN/m 129.0 67.2 129.0 105.6
割口撕裂，KN/m 35.6 44.4 54.0 34.7
压缩永久变形
（70℃x22h）,% 35 34
压缩永久变形
（100℃x70h）,% 35
Tanδ,30℃ 0.027 0.025 0.036 0.052
Tanδ,30℃ 0.028 0.038 0.033 0.026
Tg,℃ -46 -53 -45 -29
图 3 LFMDI TPU 与其他 TPU 的撕裂强度对比
3.2.1 LFPPDI TPU与浇注型聚氨酯的性能对比
表4对比了由LFPPDI预聚物制成的TPU与组成相同
我们把上面的现象归结于加工TPU弹性体的工艺
的浇注型聚氨酯（CPU）的物理性能。总体来看，热塑
条件。TPU加工过程的温度相当高，伴随着挤出过程和
性加工后硬度和模量皆有所下降。而拉伸强度略有降
注塑过程的剪切力，通常比用于浇注型聚氨酯弹性体
低，伸长率则增大。
的温度高50℃~100℃。所以，硬度和模量由于分子链
为进一步考察TPU和CPU的拉伸性能，则不妨使用
断裂而降低。这得到了凝胶渗透色谱法（GPC）研究的
“断裂能”这一术语。断裂能是由应力-应变曲线覆盖
证实，表明TPU的MW更低，MW的分布更窄（图4）。另

18 橡塑智造与节能环保 2019年 总第31期 第3卷 第7期