Page 45 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-7

技术与装备
T echnology & equipment

一方面，TPU工艺通过高温和剪切应力促进硬段的排列 表 5 基于 LFMDI 预聚物的 Ultralast TPU 的性能
和聚集，赋予因LF技术原本就规整的聚合物链可移动 Ⅴ Ⅲ Ⅹ
试样类别 PR 930 PC931 CPU HNBR
性。事实上，我们从差示扫描量热法（DSC）研究（图 LFPPDI LFPPDI
/PC /PCL TDI/酯
5）观察到，TPU的熔点区间比化学组成相同的CPU窄，
邵尔硬度A，度 93A 93A 90A 90A
这就说明存在一种甚至更为规整的硬段微区结构。 老化前
100%定伸应力，MPa 10.2 8.6 8.3 14.0
拉伸强度，MPa 40.4 43.5 50.0 19.5
扯断伸长率，% 530 760 525 210
断裂能x100（拉伸x伸长） 21410 33100 26250 4100
割口撕裂强度，kN/m 34.7 35.6 25 4.4
老化后（150℃x3周）
100%定伸应力，MPa 10.1 7.8 4.4 -
拉伸强度，MPa 44.2 27.0 14.1 20.8
扯断伸长率，% 680 890 650 50
断裂能x1000（拉伸x伸长） 30060 24030 9170 1040
割口撕裂强度，kN/m 35.7 33.0 11.7 3.2

有所增加。由于LFPPDI/PCL预聚物制得TPU弹性体强度
则出现了下降。不过，扯断伸长率在150℃老化后增
图 4 LFPPDI TPU 与 CPU 的 GPC 谱图 大。这两种TPU在热老化前后撕裂强度均无明显变化。
由LFPPDI预聚物制成的TPU与用浇注工艺制成的
TDI聚氨酯对比表明，虽然它们的初始拉伸和扯断伸长
率相当，但PPDI TPU试样在经过150℃热老化后，其拉
伸强度、定伸应力和撕裂强度保持率明显高得多。
与过氧化物硫化HNBR相比，在初始拉伸强度、伸
长率和撕裂性能方面，聚氨酯要好得多。在150℃老化
3周后，HNBR的弹性明显下降，伸长率大幅下降表明了
这一点。
图6和图7表明了弹性体的机械强度，并对150℃
老化前后测试结果进行了对比。PPDI TPU弹性体在
150℃老化3周后，其断裂能和撕裂强度保持率远胜于
图 5 LFPPDI TPU 与 CPU 在熔点范围的 DSC 谱图 浇注型TDI聚氨酯和HNBR材料：
（1）PPDI/PC TPU的断裂能比TDI和HNBR高几倍，
基于上述观察结果，应就热塑性加工LF弹性体对
尤其是HNBR下降至极低的水平；
其力学性能的影响开展更系统的研究。
3.2.2 150℃热空气老化后的性能保持
我们考察了具有碳酸酯主链和内酯主链的LFPPDI
TPU的耐热性。另一方面，醚主链TPU由于-0-键易热氧
化，在实际应用中时建议温不要超过100℃。
表5中是由LFPPDI/PC 和LFPPDI/PCL预聚物制
成的TPU,一种浇注型TDI聚氨酯，一种硬度为90A的
HNBR，测定了它们老化前及150℃下老化3周后的拉伸
性能和撕裂性能。
LFPPDI/PC 预聚物制得的TPU弹性体，经过150℃
图 6 LFPPDI TPU 与其他材料在热老化前后的撕裂性能
老化后其模量保持不变，拉伸强度和伸长率实际上还
对比

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.07 19