TPU材料的性能分析介绍

TPU材料的名称是热塑性聚氨酯弹性体橡胶。主要分为聚酯型和聚醚型。硬度范围较广（60ha-85hd），耐磨、耐油、透明、弹性好。较广的应用于日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域。无卤阻燃TPU还可以替代软质PVC，符合越来越多领域的环保要求。所谓弹性体，是指玻璃化转变温度低于室温，断裂伸长率大于50%，除去外力后恢复性好的聚合物材料。聚氨酯弹性体是一种特殊的弹性体。它的硬度范围很广，性能范围也很广。因此，聚氨酯弹性体是介于橡胶和塑料之间的一种高分子材料。它可以加热塑化，化学结构中基本没有交联。它的分子基本上是线性的，但也有一些物理交联。这种类型的聚氨酯称为TPU。

　　介绍了热塑性聚氨酯的力学性能、物理性能和环境性能。

1.力学性能：TPU材料的力学性能主要包括：硬度、拉伸强度、压缩性能、撕裂强度、回弹耐磨性、抗弯强度等，除这些性能外，TPU弹性塑料的力学性能还具有较高的剪切强度和冲击能。

　　2.硬度：硬度是一种材料抵抗变形、划痕和划痕的能力的指标。TPU的硬度通常用邵氏A和邵氏D来测定，软质TPU用邵氏A，硬TPU用邵氏D。硬度主要由TPU组织中的硬段含量决定。硬段含量越高，TPU的硬度越高。随着硬度的增加，TPU的其它性能也会发生变化，拉伸模量和撕裂强度增加，刚度和压应力（承载能力）增加，延伸率减小，密度和动态产热增加，环境阻力增加。TPU的硬度与温度有关。从室温到突变温度（-4～-12℃），TPU的硬度没有变化；在突变温度下，TPU的硬度突然升高，变得很硬，失去弹性，这是软段结晶的结果。

　　3.硬度与拉应力和伸长率的关系，硬度与撕裂强度的关系。随着TPU硬度的增加，100%和300%拉伸应力较快的增加，延伸率减小。这主要是由于硬段含量的增加：硬段含量越高，硬段相越容易形成二次晶体或晶体结构，增加了物理交联量，限制了材料的变形。为了使材料变形，需要增加应力，从而增加了固定伸长率下的应力，减小延伸率。TPU材料的硬度与撕裂强度的关系是撕裂强度随硬度的增加而较快的增加，其原因与模量的解释相同。