Page 46 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-7
P. 46
技术与装备
T echnology & equipment
比，在水中老化3周后拉伸强度略有下降。拉伸强度随
着在酸性水溶液和碱性水溶液中老化而降低。不过，
在测试期间实现了60%~70%的保持率。割口撕裂强度在
老化过程中则几乎没有什么变化。
表 7 Ultralast PR930 在不同水溶液中的性能保持
拉伸强度，MPa 割口撕裂强度，KN/m
起始 40.4 34.7
H2O（85℃×3周） 36.0 34.0
5%HCL（85℃×3周） 29.9 35.1
5%NaOH（85℃×3周） 23.6 30.9
图 7 LFPPDI TPU 与其他材料在热老化前后的撕裂强度
比较
从以上讨论可知，带有碳酸酯主链的LFPPDI
TPU，其高温韧性与优异耐水解性、耐油性的组合最为
（2）PPDI TPU弹性体保持了撕裂强度。其割口撕
独特。如图8所示，这一特性来源于两种主要组分，即
裂强度比TDI高两倍左右，而比HNBR高出约9倍。
PPDI和碳酸酯软段，它们通过LF技术被引入TPU。首
如上所述，LFPPDI TPU弹性体经过高温老化后，
先，典型PPDI（一种对称的线性二异氰酸酯）聚氨酯
仍然能够保持相当可观的机械强度。测试的其他材料
的承载性能是这一体系所应有的。其次，与其他软段
则未达到这一点。换句话说，LFPPDI TPU与传统弹性
（如酯和己内酯等）相比，碳酸酯基团间存在的强偶
体（包括HNBR）之间的性能差距已经拉大。
极-偶极相互作用，也是保持材料完整性的一个附加因
3.2.3 碳酸酯基TPU在高温下对油、水解、酸/碱
素。因此，在恶劣的环境及高温条件下可以保持其机
性水溶液的耐抗性
械强度。
碳酸酯主链LFPPDI TPU弹性体具有耐油、水和化
通过上面的讨论，我们可以得出这样的结论：
学环境的能力。
LFPPDI TPU不仅能在高温和恶劣环境下工作，而且它
表6表示出由LFPPDI/PC预聚物制成的TPU，与之
们具有良好韧性。虽然某些弹性体材料据称适合于这
相对应的CPU。一种浇注型TDI聚氨酯以及一种HNBR在
类条件，但他们常常表现出较低的机械强度。
150℃ IRM903油中老化3周后的应力-应变和撕裂强
基于LFPPDI聚碳酸酯的TPU弹性体是静态或动态
度。可以看出，LFPPDI TPU的断裂能与HNBR的断裂能
应用于热、湿和腐蚀性环境的绝佳材料。而油田、气
相当，低于具有相同成的CPU对应物。但LFPPDI TPU的
田和矿山是其目标应用领域——在这些情况下，零部
撕裂强度却比该表中其他材料的撕裂强度高得多。传
件可能要承载负荷和高速转动，又要在潮湿/涉油及高
统浇注型TDI聚氨酯试样在热油老化期间被破坏。
温条件下工作。带LFPPDI聚己酸内酯主链的TPU弹性体
可用于要求具有良好的韧性、低压缩永久变形和耐高
表6 150℃下在IRM 903油中老化3周的影响-Ultralast
温的应用场合。工业皮带、密封件/垫圈和齿轮便是这
PPDI 基 TPU 与其他材料的性能保持对比
Ⅵ Ⅸ Ⅹ 类应用的几个实例。而带LFPPDI聚己酸内酯主链的TPU
试样类别 PR930 CPU CPU HNBR 弹性体，其特点是具有回弹性好、撕裂强度高、韧性
LFPPDI/PC PPDI/PC TDI/酯
拉伸强度，MPa 8.1 12.6 破坏 17.1 好以及动态载荷下较好的性能。利用这类TPU可以制造
伸长率，% 310 590 -150 体育用品和休闲娱乐用品及工程用零部件。美国科聚
断裂能x1000（拉伸x伸长） 2511 7434 -2565
割口撕裂强度，KN/m 10.9 4.6 -3.0 亚公司（Chemtura）已经实现这些TPU弹性体的商业
化，正在将这些新型TPU推向市场。
表7总结了LFPPDI TPU高温下老化前及在各种介质
中老化后的性能。试样于85℃在水、5%的盐酸水溶液 4 结束语
和5%的氢氧化钠水溶液中老化21天。之后，将它们干 由LFPPDI预聚物制成的热塑性聚氨酯是优质的
燥，测试其应力-应变和撕裂性能。与未老化的数据相 弹性体。这些TPU不仅可采用热塑性加工工艺高效加
20 橡塑智造与节能环保 2019年 总第31期 第3卷 第7期
