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聚酯类TPU和聚醚TPU在加工时有哪些差异

2018年11月08日 11:41:04仙豆棋牌人气:773


  【中国塑料机械网 技术学堂】热塑性聚氨酯弹性体简称TPU,又称PU热塑料,如果按照软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型,它们分别含有酯基、醚基和丁烯基,那么聚酯类TPU和聚醚TPU在加工的时候又有那些差异呢?接下来就给大家分析一下。
 
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干燥
 
  正如我们所知,聚氨酯是极性聚合物,当其暴露在空气中时会慢慢吸湿。用吸湿的TPU料粒熔融加工成型,水在加工温度下气化,使得制品表面不光滑,内部产生气泡,物性降低,因此为了保证制品的性能,防止熔融加工时水分气化引起的气泡,在TPU加工之前,一般需要对料粒进行干燥处理。
 
  由于聚酯易受水分子的侵袭而发生断裂,水解生成的酸又能催化聚酯的进一步水解,通常情况下,在同等条件时,聚酯类TPU比聚醚类TPU的含水量要高出很多,因此在干燥过程中要对聚酯类TPU尤为注意,要注意将其彻底烘干,严格对烘干条件进行控制。
 
  保压阶段
 
  聚合物熔体在注塑时,无论是预塑阶段还是注射阶段,熔体都要经受内部静压力和外部动压力的联合作用。
 
  保压阶段,聚合物熔体将受到高压作用,在此压力下,分子链段间的自由体积受到压缩,由于分子链间自由体积减小,大分子链段的靠近使分子间作用力加强即表现粘度提高,另外,由于聚醚类TPU其醚键内聚能较低,键的旋转位垒较小,从而导致增强分子链的紧密链段间的作用较小,所以在压缩时,分子链相对位移较大,于是粘度表现为能够在较大的范围内变化。另外,由于聚醚类TPU分子链较聚酯类TPU而言要柔顺许多,故聚醚类TPU永久性形变较难形成,因此在对聚醚类TPU加工过程进行保压时,与聚酯类TPU相较而言,聚醚类TPU要控制较长的保压时间。
 
  加工时间
 
  由于在一般情况下,分子量增加使分子链段加长,分子链重心移动越慢,链段间的相对位移抵消机会越多,分子长链的柔性加大,缠结点增多,链的解脱和滑移困难,使流动过程阻力增大,需要的时间和能量也增加,表现出粘度对剪切的敏感性。而通常情况下聚酯类TPU比聚醚类TPU的分子质量要大,故其加工成型所需时间也会较长。
 
  加工温度
 
  由于通常情况下聚酯类TPU照比聚醚类TPU的分子质量分布较宽,故其加工过程中所需温度较高。由于聚醚类TPU的氮氧键较易断裂,因此需要相对较低的温度便可实现对其的加工。
 
  压力
 
  由于聚酯类TPU分子内聚能较大,其分子结构中的氮氧键亦较难断裂,故对其加工即破坏其分子键亦需要较高温度及压力。
 
  冷却
 
  由于聚酯类TPU内磨擦较大,分子内聚能较大,故使其冷却即使其恢复正常状态较困难,因此需要较长的冷却时间。
 
  流动性
 
  由于聚醚类TPU醚键内聚能较低,键的旋转位垒较小,随着聚醚相对分子质量的增加,链更柔顺,其分子链具有高度的柔顺性,故表现出很好的流动性,而聚酯类TPU则稍逊。
(来源:UTPE弹性体门户)

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