TPU制備工藝及設(shè)備簡(jiǎn)介

1、TPU制備工藝就設(shè)備簡(jiǎn)介TPU概況TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。TPU具有高模量、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)和高彈性，優(yōu)良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能。同時(shí)也因其具有環(huán)保概念，日益受到人們的歡迎。主要分為有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范圍寬（60HA-85HD）、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無(wú)鹵阻燃TPU還可以代替軟質(zhì)PVC以滿足越來(lái)越多領(lǐng)域的環(huán)保要求。所以現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于注塑、擠出、壓延及溶解成溶液型樹(shù)脂等加工方式，成為塑膠加工業(yè)者經(jīng)常使用的塑膠材料。TPU的應(yīng)用普通系列(硬度60A-64

2、D)。適用于注射、擠出和吹塑成型的常規(guī)產(chǎn)品即泛指一般用途的TPU制品。這類制品需要的是TPU基本的物性要求:高的機(jī)械強(qiáng)度,好的成型性。在擠出成型中，即便成型時(shí)間很長(zhǎng)，該系列牌號(hào)也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。主要應(yīng)用包括腳輪、鞋跟、手把、按鈕、氣動(dòng)管和波紋管等耐磨制品快速成型系列(硬度60A-64D)。該系列牌號(hào)是專門為運(yùn)動(dòng)鞋底開(kāi)發(fā)的。它們具有紫外線保護(hù)功能同時(shí)滿足頂級(jí)運(yùn)動(dòng)鞋制造商的嚴(yán)格要求。除此之外，這些牌號(hào)在注射成型時(shí)，還以快速成型、易脫模和極佳的流動(dòng)性著稱，令薄壁長(zhǎng)流程制品的注射成型輕而易舉。 食品級(jí)系列(硬度60A-64D)。適合于吹塑和涂覆成型，同時(shí)可用于食品接觸用途的牌號(hào)。并可以提供“食品接觸

3、”應(yīng)用方面的詳盡資料。高透明系列(硬度60A-85A)。該系列牌號(hào)都具有抗水解穩(wěn)定性和特殊的紫外線保護(hù)性能超群。它們可以用于壁厚高達(dá)6毫米的透明注射制品成型。這些牌號(hào)還可以用于軟管、平擠薄膜和型材擠出成型。耐紫外線(黃變)系列(硬度70A-64D)。在TPU的使用中,黃變無(wú)疑是最令人頭疼的事情,尤其是高透明或白色的制品。此系列中產(chǎn)品除具備良好的物性之外特別添加耐黃變之成分,其耐黃等級(jí)為4.5以上。確保在耐紫外線(黃變)要求高的產(chǎn)品中使用無(wú)后顧之憂。擠出級(jí)系列(硬度75A-64D)。以表面光澤度分為光面及霧面兩種,成型性良好,表面無(wú)麻點(diǎn)。應(yīng)用于彈性肩帶、各種線材、裝飾材料、運(yùn)動(dòng)器材、服裝輔料、密

4、封材料等領(lǐng)域。薄膜系列(硬度70A-95A)。防水透濕薄膜,環(huán)保,極佳的透濕度, 10000mmH2O。以上的防水度,彈性佳,強(qiáng)度高,無(wú)微多孔型薄膜的缺點(diǎn)。改性系列。通常作為增韌母粒直接添加于PA中,效果良好。耐水解及耐腐蝕系列(硬度60A-64D)。注射和擠出牌號(hào)，具有高機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)具有改良的抗水解性和良好的低溫柔韌性，在油、脂和溶劑中的溶漲性極小。 該系列牌號(hào)常被應(yīng)用于各種擠出制品及高應(yīng)力要求的結(jié)構(gòu)部件。改進(jìn)了壓縮變形率、彈性、耐熱性、耐水解性、抗油脂性能、抗微生物性能等。這些注射牌號(hào)首先也是最多地應(yīng)用于汽車、機(jī)械工程以及工廠設(shè)備中的一些功能部件。膠粘劑系列。用于各種橡膠，ABS、PVC

5、、PS、PC、PMMA等塑膠，各種鋼鐵、鋁、銅等金屬，木材、樹(shù)脂、TPU等各種材質(zhì)均可粘接,典型使用領(lǐng)域：手機(jī)按鍵、精密電子、塑膠五金工業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、家用電器、木材、工藝禮品、玩具、音響器材等領(lǐng)域。特性：中粘度，快固化，低白化，高強(qiáng)度，應(yīng)用廣，用量省，單組份，使用簡(jiǎn)單。生產(chǎn)商及產(chǎn)能。我國(guó)熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）的總生產(chǎn)能力約為35萬(wàn)噸，主要的生產(chǎn)廠家有浙江華鋒熱塑性聚氨酯有限公司（生產(chǎn)能力為3.5萬(wàn)噸/年）、煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯股份有限公司（生產(chǎn)能力為3.4萬(wàn)噸/年）、拜耳熱塑性聚氨酯（深圳）有限公司（生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)噸/年）、BASF聚氨酯制品（中國(guó)）有限公司（生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)噸

6、/年）、東莞宏德化學(xué)工業(yè)有限公司（生產(chǎn)能力為2.0萬(wàn)噸/年）、路博潤(rùn)（中國(guó)）有限公司（生產(chǎn)能力為2.0萬(wàn)噸/年）、保定邦泰化學(xué)工業(yè)有限公司（生產(chǎn)能力為1.5萬(wàn)噸/年）、福建南光輕工有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、福建昆勝?gòu)?fù)合塑料有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、三六一度（福建）體育用品有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、蘇州沃斯汀材料有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、上海聯(lián)景物質(zhì)有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、寧波金穗橡塑機(jī)電有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、高鼎精細(xì)化工（昆山）有限公司（生產(chǎn)能力為1.0萬(wàn)噸/年）、茂永塑膠（東莞）有限公司（生產(chǎn)能力為0.5萬(wàn)噸/年）

7、、上海金湯塑膠有限公司（生產(chǎn)能力為0.5萬(wàn)噸/年）、上海金道化工有限公司（生產(chǎn)能力為0.5萬(wàn)噸/年）、上海北崗聚合物科技有限公司（生產(chǎn)能力為0.4萬(wàn)噸/年）、東莞大朗龍堡塑膠制品廠（生產(chǎn)能力為0.4萬(wàn)噸/年）、江蘇綠色高分子材料有限公司（生產(chǎn)能力為0.4萬(wàn)噸/年）、南通華盛高聚物科技發(fā)展有限公司（生產(chǎn)能力為0.25萬(wàn)噸/年）、深圳市鵬博盛實(shí)業(yè)有限公司（生產(chǎn)能力為0.2萬(wàn)噸/年）以及天津市呈宇彈性體有限公司（生產(chǎn)能力為0.2萬(wàn)噸/年）等。TPU的合成原理熱塑性聚氨酯彈性體一般是由聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯或小分子二醇擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成。為了改善制品性能，還可以添加合成時(shí)加入少量助劑。由聚酯二醇或聚

8、醚二醇、MDI和1，4-丁二醇合成顆粒，起主要反應(yīng)的反應(yīng)式如下： OOCONH-Ar-NHCOn HOOH + OCN-Ar-NCO 在一定溫度以及在微量水分或微量金屬雜質(zhì)等存在下，合成過(guò)程可能存在生成脲及脲基甲酸酯、縮二脲等交聯(lián)鍵的副反應(yīng)：NCO + NH2 NHCONH(脲基)NCO + RNHCOO NHCON(R)COO（脲基甲酸酯基）NCO + RNHCONH NHCON(R)CONH （縮二脲基）生產(chǎn)工藝。TPU目前的生產(chǎn)方法主要有雙螺桿法，傳送帶法。雙螺桿法是將原料計(jì)量、混合后，澆注雙螺桿反應(yīng)器中:在高溫（140250），擠出壓力4 MPa7 MPa），水下連續(xù)造粒，然后熟化得到成品；傳送帶法是將原料計(jì)量、混后，澆注到帶有加熱系統(tǒng)的傳送帶上，經(jīng)過(guò)烘道熟化，再破碎、造粒得到成品。這兩種方法其工序都可形成流水作業(yè)，進(jìn)行連續(xù)的聚合，適合大批量生產(chǎn)，目前一般都采用雙螺桿法進(jìn)行批量生產(chǎn)。 TPU雙螺桿法擠出連續(xù)生產(chǎn)工藝流程圖  生產(chǎn)原料及配方（1）聚醚型TPU的生產(chǎn)原料主要：有4-4二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、聚四氫呋喃（PTMEG）、1