车用聚氨酯弹性体部件

热塑性聚氨脂TPU是一种新型的有机高分子合成材料,属于化合物，是一种各项性能优异，可以代替橡胶，软性聚氯乙烯材料，优异的物理性能，例如耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯PVC，耐老化性好过橡胶橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料。被国际上称为新型聚合物材料。聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类，白色无规则球状或柱状颗粒，相对密度1.10～1.25，聚醚型相对密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化温度为100.6～106.1℃，聚酯型玻璃化温度108.9～122.8℃。聚醚型和聚酯型的脆性温度低于-62℃，硬醚型耐低温性忧于聚酯型。热塑性弹性体（TPE）是近20年来较受关注并获得快速发展的一类高分子合成材料，它既有硫化橡胶的应力应变特性，又有热塑性塑料的加工性能。目前TPE工业已经发展到相当高的水平，商业地位日益重要，新品种不断涌现，生产厂家越来越多，应用越来越广泛。TPE的性能由其组成决定，同时其组成不同用途也有所不同。目前多嵌段聚氨酯被公认为TPE，其原因是它产生了相分离．形成了微区结构。一般热塑性聚氨酯由两种嵌段构成，一种是硬嵌段，它是扩链剂乳丁二醇加成到二异氰酸酯上形成的；另一种为软嵌段，由镶嵌在两个硬段之间柔软的长链聚醚或聚酯构成。室温下，低熔点的软段与极性、高熔点的硬段不相容，从而导致微相分离。当加热到硬段的熔点后，热塑性聚氨酯形成了单一、可以加工的熔体；冷却后，硬、软段重新分离，从而恢复弹性。一般来说，软段形成连续相，并赋予热塑性聚氨酯以弹性；而硬段则起着物理交联点和增强填料的作用。受热或有溶剂存在时，这种物理交联点消失；待冷却或溶剂挥发后，则重新形成交联网络。还有一点需要指出，为了得到热塑性，每种预聚物或单体单元都应有两个末端反应基团。聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性等优点。主要用作涂覆材料（如软管、垫圈、轮带、辊筒、齿轮、管道等的保护）、绝缘体、鞋底以及实心轮胎等方面。TPE的品种繁多，根据其化学结构和形态可分为嵌段共聚物和热塑性塑料/橡胶聚合物。其中嵌段共聚物又分为聚苯乙烯、共聚酯、聚氨酯、聚酰胺；热塑性塑料/橡胶聚合物又分为烯烃类TPE和硫化热塑性塑料。热塑性聚氨酯弹性体是聚氨酯橡胶的一类，是最早工业化的TPE。热塑性聚氨酯弹性体可分为聚酯型和聚醚型两类，硬度高、耐磨性好、弹性好是这类弹性体最突出的性能。此外，它们还有出色的拉伸强度、撕裂强度、耐化学品性能和耐环境性能，一些物料的力学性能随硬度的增加而增大。热塑性聚氨酯弹性体对油类（矿物油、动植物油和润滑油）和许多溶剂有良好的抵抗能力；它们还具有良好的耐候性，极优的耐高能射线性能。热塑性聚氨酯弹性体可广泛用于汽车运输、地质采矿、电子通讯、石油化工、农牧食品、航空航天和核能船舶等。在汽车工业中，热塑性聚氨酯弹性体由于减震、柔韧和耐磨性能好，可制备轴衬、轴瓦和轴套类配件；由于弹性好，耐屈挠、耐疲劳和耐油性能优，可制备护套类配件；由于气密性能和抗切割性能好，可制备垫圈、垫板和垫片等密封配件；由于尺寸稳定性好和冲击强度高，可制备气囊、保险杠等配件。汽车是热塑性弹性体最大的市场，广泛应用于汽车保险杠、仪表板、挡泥板、空气导管、轴承、电缆护套、软管、挡风玻璃密封条、防护罩、防震座垫、管件等。随着汽车技术不断进步，要求相关行业的配套技术越来越精密、复杂，扁形电线凭借其众多的优点被广泛应用。巴斯夫在北美市场推出一种挤出级Elastollan热塑性聚氨酯（TPU），用于生产汽车配线用扁形电缆（线）比标准的圆形电缆（线）轻便、节省空间，并且性能和安全性有所提高。传统的圆形电线容易绞结，在汽车内可以被隐藏放置的空间（例如内顶板）十分有限。而扁形电线可以插在先前被认为不可能放置的地方，如外反射镜或车身、车篷盖，为汽车设计留有更大馀地。采用巴斯夫ElastollanTPU挤出系列产品制造的汽车扁形电线耐磨损、抗弯曲和折迭，抗化学反应和微生物反应以及温度骤变。TPU的热绝缘性使其具有优异的防潮、耐长时高温、高湿条件，并且具备良好的电压强度。近期市场上还出现了多种替代传统PVC的汽车装饰用热塑性弹性体。尽管这些材料价格较贵，但由于具有低雾化、外观更佳和回收方便的优点，业者对其前景表示看好。随着市场对产品要求不断提高，以及其他材料领域新技术的不断推出，热塑性弹性体作为市场后来者，积极改进性能，提高产品技术含量也成为市场重要的热点之一。热塑性弹性体作为一种优异的热塑性材料，又兼具高弹性的特点，在自身性能不断改进的同时，也常常作为许多其他材料改性加工的重要添加材料。近年来，TPE市场高速发展。新型弹性体材料在汽车上的应用已取得长足发展，其在汽车上用量已占汽车橡胶总消耗量的20%～50%（不包括轮胎）。轮胎作为橡胶消费的主要产品，约占橡胶总消费量的55%。这几年，中国轮胎工业保持稳定高速增长，特别是子午胎年递增率在30%以上。轮胎作为橡胶最大的消费者，却是热塑性弹性体最难进入的市场。如果热塑性弹性体能够完全替代橡胶进入轮胎领域，无疑将为热塑性弹性体市场带来革命性的变化。

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