浅谈TPU母料的生产工艺和设备.pdf

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1、■PU技术浅谈TPU母料的生产工艺和设备◆陈鑫实温州飞龙机电设备工程有限公司【摘要】本文简要地介绍了热塑性聚氨酯弹性体（TPU）的性能、工艺及主要生产设备——TPU浇注机的技术要求和配置情况。关键词：TPU母料生产、TPU浇注机、双螺杆法、输送带法。型之间，综合性能较好，但价格较高。热塑性聚氨酯弹性体（TPU），是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯和小分子扩链剂硬段构成的线性嵌1、工艺段共聚物，其分子量Mn=35000~50000，市售母料为颗粒状TPU一般由聚酯或聚醚多元醇、二异氰酸酯及小分子产品，它是加热可塑化，溶剂可溶解的聚氨酯弹性体。与二醇扩链剂反应而成。有时为了改善性能，

2、可在合成时加MPU（混炼型聚氨酯弹性体）和CPU（浇注型聚氨酯弹性体）入少量助剂。比较，化学结构上没有或少有化学交联，分子基本上是线1.1原料性的，而存在一定的物理交联。可分为全热塑型和半热塑1.1.1多元醇聚合物型，前者分子之间不存在化学交联键，仅有以氢键为主的1)聚酯多元醇(PES)物理交联键，可溶于DMF等溶剂；在150℃以上的加工温聚已二酸乙二醇酯(PEA)Mn1000~2000度下会断裂，在成型冷却后又会重新再生。后者分子之间聚已二酸丁二醇酯(PBA)Mn1000~2000含有少量脲基甲酸酯化学交联键，它在热力学上是不稳定聚已二酸乙二丙二醇酯(PEPA)Mn1000~20

3、00的，在150℃以上的加工温度下会断裂，在成型冷却后又聚ε-已内酯二醇(PCL)Mn1000~2000会重新再生。少量化学交联键的存在对改善制品的压缩永聚碳酸酯二醇(PHC)Mn1000~2000久变形和扯断永久变形性能起重要作用。它在室温下具有2)聚醚多元醇(PET)橡胶弹性体和塑料特性，在高温下会熔融，变为粘流体而聚氧化丙烯二醇(PPG)Mn1000~2000可按热塑性塑料方式加工，如挤出、注射、压延、吹塑、摸聚四氢呋喃二醇(PTMG)Mn1000~2000压等，将TPU颗粒在较高温度下塑化成型，制成各种形状四氢呋喃—氧化丙烯共聚二醇Mn1000~2000的制品。1.1.2二

4、苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(芳香族)它具有高模量、高强度、高伸长率和高弹性。优良的纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激耐磨，耐油、耐低温、耐老化性能。可用一般的塑料加工性臭味，熔点≥38℃，沸点：194~199℃，密度：1.19,分方法（如注塑机）生产各种制品，废料可以回收利用，可子式：CHNO分子量：250。151022广泛使用助剂与填料，以改善某些物理性能、加工性能或用MDI制得的聚酯或聚醚型TPU，不仅综合性能优越，降低成本。且价格便宜，原料来源方便。若用TDI、HDI制得的TPU，TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。聚酯型因硬度低、拉伸强度低，永久变形大，

5、综合性能较差。含有内聚能较高的酯基，它的机械性能较高，成本适中，但1.1.3扩链剂(低分子二醇)耐水性能较差。而聚醚型由于它无酯基在分子中含有可自1,4丁二醇(BDO)(脂肪开链二醇)由旋转的醚键，而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性，为无色油状液体，极易吸水，相对分子量Mn=90，密但机械强度和耐热性较差。聚已内酯型介于聚酯型和聚醚度1.02，沸点229.5℃,熔点20℃。72环球聚氨酯网PU技术·浅谈TPU母料的生产工艺和设备1.2配方（120~220℃）反应一定时间后，由机头挤出胶条，经PES（Mn2000，二官能度）1mol水下拉条切粒或水下造粒及烘干冷却，检验后即为成品。M

6、DI2~8mol2）传送床连续化生产工艺：来自TPU浇注机的混合料BDO1~7mol浇注到承载于输送带上预先涂好脱膜剂的钢盘或聚四氟已异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03烯盘中，输送带置于100℃的熟化炉内，连续浇注的物料R≤1.0时为全热塑性TPU聚合物分子为端羟基，完在传送带上边移动边熟化，冷却后经粉碎、造粒、干燥后全线性结构，易溶于有机溶剂。而R略大于1，而小于1.即为成品。1时为半热塑型TPU，用于生产各种制品。TPU粒料（母料）需贮存在隔绝空气、干燥和避光容1.3性能器中，以备加工成型时使用。密度（g/cm3）1.2硬度(shoreA)70~953）两种后

7、处理方法的比较拉伸强度(Mp)35~40300%模量(MPa)5~25①双螺杆挤出机类似于多级串联的理想混合反应器，伸长度(%)450~700撕裂强度(MPa)70~160适用于通用型、大批量产品的生产。传送带法生产工艺磨耗(克损失)0.0025~0.15脆化温度(℃)-17~-70接近于平推流反应器，较适合相对分子量分布要求窄的，1.4流程框图小批量产品的生产。②通过在双螺杆反应器前工序增加高速高效的混合装置，以及对螺杆进行特殊设计，就可克服双螺杆混合和反应工艺的不