TPU具有高耐磨性、抗彎曲疲勞性、加工性、耐油性、耐水性、防霉性、可回收性、高彈性和各種性能。它可以用于各種汽車零件，也可以與其他塑料或橡膠結(jié)合使用，用于汽車保險(xiǎn)杠、安全氣囊、防塵罩和其他零件。那么大家對(duì)TPU的分子結(jié)構(gòu)了解多少呢?下面鼎智小編就來(lái)詳細(xì)介紹下。

1、分部結(jié)構(gòu)

TPU是一種(AB)n型嵌段線性聚合物，由柔性軟段和剛性硬段組成。不同段結(jié)構(gòu)的TPU具有不同的性能，段結(jié)構(gòu)的類型主要取決于原材料的類型。在分子結(jié)構(gòu)中引入側(cè)基會(huì)降低大分子之間的定向結(jié)晶度，導(dǎo)致力學(xué)性能下降和溶脹性能差;一定量的化學(xué)交聯(lián)可以提高彈性體的拉伸應(yīng)力和耐溶劑性，并減少永久變形。

2、硬段內(nèi)容

硬段含量是指硬段的質(zhì)量百分比，是配方設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)。硬段含量直接影響氫鍵、微相分離度和結(jié)晶度，是決定其形貌的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，隨著硬段含量的增加，TPU的硬度、模量和撕裂強(qiáng)度增加，而斷裂伸長(zhǎng)率降低。

3、異氰酸酯指數(shù)

由于TPU的合成機(jī)理是官能團(tuán)之間的逐步聚合反應(yīng)，異氰酸酯指數(shù)R0(二異氰酸酯與齊聚物乙二醇的摩爾比)直接影響分子量。當(dāng)R0為≤ TPU，分子量隨R0的增加而增加。當(dāng)r0=1時(shí)，分子量達(dá)到較大值，然后繼續(xù)增加r0值，分子量再次開(kāi)始下降。當(dāng)R0在0.95和1之間時(shí)，TPU模量、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度隨R0的增加而增加。

4、分子量和分子量分布

TPU的分子量對(duì)其力學(xué)性能有重要影響。隨著TPU分子量的增加，拉伸強(qiáng)度、模量和耐磨性增加。當(dāng)分子量達(dá)到一定程度時(shí)，這些性質(zhì)趨于穩(wěn)定。TPU的撕裂強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨分子量的增加而降低。一方面，TPU物理交聯(lián)降低了其自由體積;另一方面，TPU分子鏈的高糾纏度和物理交聯(lián)的增加降低了其內(nèi)部流動(dòng)性。當(dāng)受到外力時(shí)，分子鏈的重排不容易實(shí)現(xiàn)，施加的應(yīng)力無(wú)法有效降低。

當(dāng)?shù)头肿恿拷M分的比例較大時(shí)，對(duì)彈性體的耐熱性和機(jī)械性能極為有害，而當(dāng)高分子量組分的比例過(guò)大時(shí)，會(huì)給加工和成型帶來(lái)不便。因此，應(yīng)根據(jù)TPU的具體加工要求，調(diào)整不同用途TPU的適當(dāng)分子量和分子量分布。

5、原料純度

1,4-丁二醇(MDI)是TPU中常用的擴(kuò)鏈劑，很容易吸水。其純度和含水量直接影響到實(shí)際生產(chǎn)價(jià)值，并對(duì)產(chǎn)品的分子量有很大影響。MDI易于自聚合。如果保存不好，很容易形成二聚體。多元醇的含水量、酸值和羥值隨批次的不同而不同，這極大地影響了TPU性能的穩(wěn)定性。

一方面，原料中的水分和游離羧基與MDI反應(yīng)，消耗部分MDI，導(dǎo)致配方設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確;另一方面，反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡起塑化作用，降低產(chǎn)品性能。因此，用于合成TPU的原料在使用前需要嚴(yán)格脫水。

以上關(guān)于TPU的分子結(jié)構(gòu)就為大家分享到這里，總的來(lái)說(shuō)，TPU具有其它塑料材料所無(wú)法比擬的強(qiáng)度高、韌性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐氣候等特性，同時(shí)他具有高防水性透濕性、防風(fēng)、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外線以及能量釋放等許多優(yōu)異的功能。