聚氨酯增塑剂的应用
增塑剂对热塑性聚氨酯的流变行为的影响评价及实验研究
2018年11月增塑剂对热塑性聚氨酯的流变行为的影响评价及实验研究刘昊（北京化工大学，北京100029）摘要：本工作采用平板流变仪频率扫描分析研究了五种增塑剂：GMS 、Hyper C100、Hyper hpN202、硬脂酰胺、聚乙二醇，对TPU 的流变性能的影响。
对于改性效果进行了定量分析并结合所选增塑剂各自的特点对其改性效果进行了讨论。
五种添加剂能不同程度地使改性后的TPU 材料的弹性增强而对应地粘度降低，其中两种新型增塑剂Hyper C100和Hyper hpN202的效果最为显著。
关键词：热塑性聚氨酯弹性体；增塑剂；流变行为热塑性聚氨酯（TPU ）作为一种具有代表性的热塑性弹性体，因其原材料及配方的种类繁多，性能方面具有很宽的可调范围[1]。
其硬度可达A10-D90，在此硬度范围中的伸长率范围也较普通橡胶的更宽。
同时弹性模量远高出很多橡胶，可达数百兆帕，使其既可以具有橡胶的高弹性，又可以具有塑料和高强度和高硬度，应用十分广泛。
热塑性聚氨酯弹性体是一种由柔性链段与刚性链段交替排列组成，整体呈线性的嵌段共聚物[2]。
热塑性聚氨酯在微观上最为显著的特点是其具有的微相分离结构，这种结构的形态对材料的性能有很大的影响。
TPU 在结构上的另一个显著特征是内部存在的大量氢键，氢键通过影响微相分离结构的程度，间接地对材料的性能产生影响[3]。
本文重点研究了两种具有“超支化”结构的新型增塑剂对比传统增塑剂的对于热塑性聚氨酯流变性能的改性效果。
此课题的意义在于对两种新型增塑剂对热塑性聚氨酯的流变性能改性进行了定量实验研究，并讨论了TPU 微观结构特征与特定性能间的规律关系。
1实验部分1.1实验物料的选取实验所使用的热塑性聚氨酯弹性体材料是由巴斯夫公司（BASF ）生产制造的Elastollan ，牌号1180A ，密度1.11g/cm3。
所选用的添加剂共有四种：（1）单硬脂酸甘油酯（GMS ），C 21H 42O 4，熔点56-58℃，相对密度0.97g/cm3，CAS 编号31566-31-1。
医疗用TPU分类及主要用途
医疗用TPU分类及主要用途2010/1/7/9:53来源：Alibaba笔记本电脑TPU键盘保护膜点击此处查看全部新闻图片慧聪塑料网讯：医疗级聚氨酯弹性体的种类热塑性聚氨酯弹性体（TPU）在医疗中使用的聚氨酯弹性体主要是热塑性聚氨酯（TPU）弹性体。
其加工方式可为注射成型、挤出成型或溶液浇汪成型。
热塑性聚氨酯是由软段（长链的低聚物二醇）及硬段（二异氰酸酯及扩链剂）所组成的线性嵌段聚合物，由于硬段具有很强的极性，硬段之间通过氢键形成硬段微相区，分布于软段基体中，形成一种物理性交联点，使弹性体具有硫化橡胶的弹性回复性能。
由于聚氨酯分子结构中的软硬段存在极性差异，这种结构使它与生物体具有良好的相容性。
由于TPU加工方便，性能优异，已广泛应用于多种医疗及保健制品，如可用于长期及短期植入人体的医用材料等。
TPU的性能根据原料二异氰酸酯、低聚物二醇及短链二醇扩链剂的品种及配比而定。
在医疗用聚氨酯弹性体制备中，两种常用二异氰酸酯是芳香族的4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）及脂肪族的亚甲基二环己基二异氰酸酯（HMDI）。
常用的低聚物多元醇有聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚酯二醇及聚碳酸酯二醇等。
由于以PTMEG与MDI或HMDI制成的聚氨酯弹性体具有优异的机械强度、耐水性及生物相容性，PTMEG是用于医疗用聚氨酯材料的一种重要的低聚物二醇，聚酯二醇也可用于医疗级聚氨酯材料，目前注意力已集中于聚碳酸酯二醇。
最常用的扩链剂是1,4-丁二醇（BD）。
几种医疗级TPU的原料、性能及商品牌号举例如下：（1）脂肪族聚醚氨酯以HMDI或六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、PTMEG 及BD为原料的TPU具有良好的生物相容性、强度及可加工性。
如美国Thermedics 公司（原Thermo Electron公司）的医用聚氨酯Tecoflex的组成是PT-MEG-HMDI-BD，80年代美国DuPont公司的医用聚氨酯Adiprenelw 500的原料是PTMEG-HDI-BD。
聚氨酯生产原料
聚氨酯生产原料
聚氨酯的生产原料主要包括以下几种：
1. 异氰酸酯：聚氨酯的核心原料，常用的异氰酸酯有二甲基苯二异氰酸酯（MDI）和甲基二苯基二异氰酸酯（TDI）等。
2. 多元醇：用于与异氰酸酯反应生成聚氨酯的主要原料。
常用的多元醇有聚酯多元醇（如聚己内酯醇）和聚醚多元醇（如聚醚二醇）等。
3. 链延长剂：用于调节聚氨酯的分子量和硬度的原料。
常用的链延长剂有低分子量的二元醇（如丙二醇和乙二醇）和低聚醚（如聚醚三醇）等。
4. 催化剂：用于促进异氰酸酯和多元醇的反应速度的原料。
常用的催化剂有有机锡化合物（如二乙基锡酸盐）和有机铅化合物等。
5. 阻燃剂：用于提高聚氨酯的阻燃性能的原料。
常用的阻燃剂有硅基阻燃剂和磷基阻燃剂等。
6. 增塑剂：用于调节聚氨酯的柔韧性和延展性的原料。
常用的增塑剂有低分子量的多元醇和聚合物加工助剂等。
7. 填充剂：用于增加聚氨酯的体积和改善物理性能的原料。
常用的填充剂有纤维素、矿物填料和玻璃纤维等。
需要注意的是，不同类型的聚氨酯产品所使用的原料组合和比例会有所差异，以上仅为常见的聚氨酯生产原料。
PVC增塑剂
PVC增塑剂是指可提高聚合物理性的一类物质，增塑剂主要用于PVC树脂，其用量可占整个增塑剂用量的98%以上。
增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显，当加5份左右的增塑剂时，机械强度反而最高，是所谓反增塑现象。
一般认为，反增塑现象是加入少量增塑剂后，大分子链活动能力增大，使分子有序化产生微晶的效应。
加少量的增塑剂的硬制品，其冲击强度反而比没有加时小，但加大到一定剂量后，其冲击强度就随用量的增大而增大，满足普适规律了。
此外，增加增塑剂，制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降，每增加一份增塑剂，马丁耐热下降2~3。
因此，一般硬制品不加增塑剂或少加增塑剂。
有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。
而软制品则需要加入大量的增塑剂，增塑剂量越大，制品就越柔软。
增塑剂总量，应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同而不同。
一般压延工艺生产PVC薄膜，增塑剂总用量在50份左右。
吹塑薄膜略低些，一般在45~50份。
增塑剂的主要作用如下：1.降低聚合物熔融温度及熔体粘度，从而降低其成型加工温度；2.使聚合物制品具有柔软性、弹性及耐低温性能。
增塑剂的作用机理增塑剂与树脂的极性不同，其作用机理也不相同。
1.体积效应这种效应主要是对非极性增塑剂而言，它的作用方式为插入树脂的分子链中间，增大分子之间的距离，从而消弱分子之间的作用力，降低熔融粘度，增加分子链的柔顺性，此类增塑剂的加入量越多，其体积效应越大，而且长链形状结构增塑剂的体积效应比环状结构增塑剂大。
2. 屏蔽效应这种效应主要是针对极性增塑剂而言，其作用方式为用极性增塑剂与极性聚合物之间的相互作用代替了聚合物分子之间的极性引力，从而消弱了分子间的作用力，这种增塑作用称为屏蔽效应。
增塑剂的性能增塑剂的性能主要包括以下几项：增塑效率、相容性、耐寒性、耐久性、耐热性、绝缘性、阻燃性及卫生性等。
TPU材料介绍及应用
TPU材料介绍及应用TPU是一种热塑性弹性体，全称为热塑性聚氨脂弹性体（Thermoplastic Polyurethane），是由聚酯或聚醚类聚氨酯与增塑剂、助剂等复配而成。
它具有独特的弹性、耐磨、耐油和耐寒性能，同时还具有一定的耐化学性和机械性能。
TPU材料具有可塑性和可熔化的特性，可通过加热软化，冷却后可以保持其形状。
1.鞋底及运动装备：TPU由于其良好的抗磨性、耐油性和弹性，常被用于制作鞋底、鞋垫、鞋套等鞋类零部件。
此外，TPU还可以用于制作运动装备，如运动手套、护膝、护腕等，提供良好的保护和舒适性。
2.包装材料：TPU材料经过复合处理后常用于包装材料中，如塑料薄膜、塑料袋等。
TPU材料具有优异的韧性和耐撕裂性能，能够有效保护包装物品，同时还能提供一定的柔软度和手感。
3.弹性制品：TPU材料可以制作各种弹性制品，如密封圈、弹簧、橡胶垫等。
TPU制品因其良好的回弹性能和耐磨性能，在汽车、机械、家电等领域有广泛的应用。
4.电子产品：TPU材料具有绝缘性能和耐溶剂性能，一些电子产品中的线缆、电线等零部件常采用TPU材料制作。
TPU材料还可以作为手机外壳、电子设备外包装等产品的外观材料。
5.医疗器械：TPU具有良好的生物相容性和耐化学性能，因此常被用于医疗器械领域。
例如，TPU可以制作医用导管、输液管、血袋等产品，提供安全、可靠的医疗环境。
6.汽车零部件：汽车行业是TPU的主要应用领域之一、TPU材料可用于制造汽车内饰、车身密封件、制动软管等零部件，其耐磨性和耐寒性能能够满足汽车环境的要求。
总而言之，TPU材料由于其良好的弹性、耐磨性和耐油性能，具有广泛的应用前景。
其应用领域包括鞋底及运动装备、包装材料、弹性制品、电子产品、医疗器械、汽车零部件等。
随着技术的发展和材料性能的不断改进，TPU材料有望在更多的领域发挥其独特的优势。
聚氨酯应用——精选推荐
NHC NH + CO2
③、上述的反应产生大量的热量，促使反应体系温度迅速增加，使发泡反应在在很短的时间内完 成。并且反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的汽化发泡提供了能量。
反应体系由于化学反应和物理过程是混合物料产生大量泡孔，在反应后期混合物料凝固， 形成具有大量泡孔的泡沫塑料。
聚氨酯泡沫的分类
（1）木器漆及木地板； （2）纸张涂层； （3）建筑涂料； （4）皮革涂层； （5）织物涂层，等等。
建筑涂料 PU木器漆
聚氨酯胶粘剂
聚氨酯（PU）胶粘剂是分子链 中含有氨酯基（—NHCOO—） 和/或异氰酸酯基（—NCO）类 的胶粘剂。
到第二次世界大战结束后，美国、英国从德国获得了聚氨酯制造技术。 美国在五十年代初率先合成了由环氧丙烷与环氧乙烷共聚醚与甲苯二 异氰酸酯（TDI） 构成的聚氨酯软泡塑料，这是聚氨酯工业发展中一 个重大里程碑。
之后聚氨酯工业迅猛发展，产品与品种在不断增加，已广泛应用于机 电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工以及纺织等部门；聚氨酯在 材料中占有相当重要的地位。
如冰箱、冰柜、 冷库、冷藏车等。
工业设 备保温
储罐、管道 等的保温层。
建筑材料
在欧美发达国家，建筑应用聚氨 酯硬泡材料已非常普遍； 在中国，硬泡在建筑业的应用还 不像西方发达国家那样普遍，也 正在朝建筑节能方向努力。
交通运输业
汽车顶篷、内饰 件（方向盘、仪表 盘）等。
仿木材
高密度（300~700kg/m3）聚氨 具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、
PU弹性体分类
从制造工艺分，传统上把聚氨酯弹性体分为三大类：
浇注型聚氨酯弹性体（ＣＰＵ）； 热塑性聚氨酯弹性体（ＴＰＵ）； 混炼型聚氨酯弹性体（ＭＰＵ）； 现在，一些革新工艺制备的制品的产量已超过某些传统类型，如反应注射成 型（ＲＩＭ）工艺生产实心及微孔聚氨酯弹性体已成为一个重要的类别； 另外，溶液涂敷及溶液浇注成型也是弹性聚氨酯的一个重要类型，主要用于 生产合成革。 喷涂成型也是国内外发展较快的一种新技术。
增塑剂在陶瓷浆料中的应用
增塑剂在陶瓷浆料中的应用引言：陶瓷是一种重要的材料，广泛应用于建筑、电子、化工等领域。
为了提高陶瓷的可塑性和加工性能，增塑剂被引入到陶瓷浆料中。
本文将探讨增塑剂在陶瓷浆料中的应用，以及其对陶瓷性能的影响。
一、增塑剂的定义和分类增塑剂是一种能够增加材料可塑性和柔韧性的化学物质。
根据其化学结构和功能，增塑剂可以分为多种类型，如酯类增塑剂、环氧增塑剂、聚氨酯增塑剂等。
不同类型的增塑剂在陶瓷浆料中的应用效果也有所差异。
二、增塑剂在陶瓷浆料中的应用1. 提高可塑性：增塑剂可以改善陶瓷浆料的可塑性，使其更易于成型和加工。
通过增加浆料的粘度和延展性，增塑剂能够使陶瓷浆料在成型过程中更好地保持形状，并减少成型过程中的开裂和变形现象。
2. 调节流变性能：增塑剂可以调节陶瓷浆料的流变性能，使其具有适当的黏度和流动性。
在陶瓷成型过程中，流变性能的调节对于保证成型品的均匀性和一致性非常重要。
增塑剂的引入可以改善浆料的流动性，使其更易于注入模具或涂覆在基材上。
3. 提高烧结性能：增塑剂在陶瓷浆料中的应用还可以提高烧结性能。
增塑剂能够促进陶瓷颗粒之间的结合，减少烧结过程中的孔隙率，从而提高陶瓷的致密性和力学性能。
此外，增塑剂还可以改善陶瓷的烧结收缩性，减少烧结过程中的变形和开裂。
4. 调节陶瓷性能：增塑剂的引入可以调节陶瓷的性能。
例如，通过选择适当的增塑剂，可以改善陶瓷的耐磨性、耐腐蚀性、导电性等特性。
增塑剂还可以改变陶瓷的表面性质，使其具有更好的光泽和触感。
三、增塑剂对陶瓷性能的影响增塑剂的引入对陶瓷性能有着显著的影响。
首先，增塑剂可以提高陶瓷的可塑性和加工性能，使其更易于成型和加工。
其次，增塑剂的调节可以改善陶瓷的流变性能，保证成型品的均匀性和一致性。
此外，增塑剂的应用还可以提高陶瓷的烧结性能，增强其致密性和力学性能。
最后，增塑剂的引入可以调节陶瓷的性能，使其具有更好的耐磨性、耐腐蚀性等特性。
结论：增塑剂在陶瓷浆料中的应用对于提高陶瓷的可塑性、加工性能和性能调节具有重要作用。
pu胶配方
pu胶配方
PU胶配方是由多种原料按照一定的比例混合而成的，主要原料有聚氨酯树脂、填充剂、增塑剂、活性剂、防老剂、稳定剂、抗静电剂、抗氧剂等。
1. 聚氨酯树脂：是由低分子量的聚醚二醇、聚氨酯引发剂及聚氨酯单体经过加工制造而成的聚氨酯树脂；
2. 填充剂：旨在提高材料的物理性能，常用的有硅酸钠、硅粉、矿渣粉、滑石粉、二氧化硅等；
3. 增塑剂：用来增加材料的延性，常用的有聚乙烯醇、苯乙烯树脂、四氢呋喃、氯丁橡胶等；
4. 活性剂：用来提高胶粘剂的初粘力，如尿素、二氧化碳、醋酸乙烯酯等；
5. 防老剂：用来防止胶料在使用中出现老化现象，常用的有氢氧化钠、硫酸铵、硫酸钙等；
6. 稳定剂：用来改善胶料的流动性，常用的有马来酸苯甲酯、甲醛酸酯等；
7. 抗静电剂：用来抑制胶料的静电作用，常用的有氯化聚乙烯、氯乙烯等；
8. 抗氧剂：用来抑制胶料在使用过程中遭受氧化的影响，常用的有氧化锌、氧化铜、溴化铵等。
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聚氨酯增塑剂的应用
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
为了增强聚氨酯弹性的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性等优点，需要在聚氨酯弹性体加工时加入增塑剂，这种聚氨酯用增塑剂也叫PU增塑剂，它的具体的应用奥瑞拉化工总结如下：
1、在双组分浇注聚氨酯弹性体中的应用
将PU增塑剂用于双组分浇注聚氨酯弹性体（CPU）具有如下优点：
其一，PU增塑剂能方便地加入到多元醇组分或异氰酸酯组分，易于调节二者混合比例，同时还可以方便地调节组分的粘度，使2个组分的粘度尽可能地接近，便于混合均匀；
其二，PU增塑剂能与聚氨酯弹性体溶为一体，并且不会发生迁移，因此对CPU性能的负面影响很小。
有文献报道，使用PU增塑剂时，制品中增塑剂的二甲苯萃取率远比使用DOP低，显示出PU增塑剂的难迁移性。
2、在聚氨酯密封剂中的应用
聚氨酯密封剂被广泛的应用于建筑和汽车等行业。
工程中对这些产品的弹性，粘接性和固化速率都有严格的要求。
为了改善产品的弹性，柔软性和施工性能，配方中常常加入增塑剂。
普通的增塑剂由于随着时间的推移会发生迁移，因此影响密封胶的粘接性能和外观，PU 增塑剂则能克服普通增塑剂的弊端。
3、在火箭固体推进剂中的应用
火箭固体推进剂通常由氧化剂、树脂及燃料组成。
配方中通常含有燃烧速率调节剂，润湿剂，抑泡剂，增塑剂等组分。
固体推进剂配方中使用增塑剂主要是为了改善推进剂的填柱性能，改进树脂燃料的低温柔韧性，机械性能以及火箭的弹道特性。
传统的固体推进剂配方中采用邻苯二甲酸二丁酯和己二酸二辛酯或聚丁二烯作为增塑剂。
但是这些增塑剂在火箭储存过程中会发生迁移，影响推进剂的品质，有时这些增塑剂会迁移到火箭发动机内衬上，造成火箭储存期缩短。
美国军方在开发固态火箭推进剂的配方中，采用了PU增塑剂，解决了火箭武器的贮存问题。
4、在聚碳酸酯制品中的应用
聚碳酸酯（PC）是一种优良的工程塑料。
但是，熔融态的聚碳酸酯粘度很高，不利于制品成型。
用于降低热塑性塑料熔融粘度的助剂，并不适合于PC，其原因是PC熔点高，在PC熔点温度下，很多降粘物质会发生分解或汽化。
通过研究发现，在PC中加入少量PU增塑剂，可以降低其熔融粘度，改善其加工性能，但不影响PC的高抗冲击性能。