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采用TPU之前,有必要了解这些

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    发表于 2019-4-25 15:07:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 枫儿 于 2019-4-25 15:09 编辑

    热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的弹性体,具有高强度、高韧性、耐磨、耐油等优异的综合性能,加工性能好。

    分类及特点
    按划分标准的不同,TPU可以有很多不同的分类。比如,按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、醚基或丁烯基。按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。普遍常见的划分是分为聚酯型和聚醚型。
    聚醚型(Ether):高强度、耐水解和高回弹性,低温性能好。
    聚酯型(Ester):较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较高温度。
    像浇注型聚氨酯(液体)和混炼型聚氨酯(固体)一样,TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性、优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。其中拉伸强度高、伸长率大,长期压缩永久变形率低等都是TPU的显著优点。


    TPU材料的特点
    高耐磨性:从TPU与其他材料的Taber磨耗指数对比可以看出。

    硬度范围广:通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性。

    机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出。

    加工性能好:TPU可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注射、挤出、压延等等。同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。

    耐寒性突出:TPU的玻璃态转变温度比较低,在-35℃仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。

    耐油、耐水、耐霉菌。

    再生利用性好。

    医疗用TPU分类
    (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。
    (2)芳香族聚醚氨酯,这类TPU以MDI、PTMEG及BD为原料。与脂肪族聚醚氨酯相比,它们具有类似的生物相容性,而物理强度、耐溶剂性及高温可加工性比脂肪族TPU好,是一类应用较早、牌号较多的TPU。其缺点是暴露在光或γ射线下时间长了会变黄。如果操作温度不当可产生亚甲基-4,4’-二苯基二胺(MDA)。
    (3)脂肪族聚碳酸酯氨酯,这类TPU以HMDI、聚碳酸酯二醇为原料。它具有与聚醚氨酯类似的生物相容性,耐氧化降解性及生物稳定性更好,有良好的强度和操作性。

    (4)芳香族聚碳酸酯氨酯,其原料是MDI、聚碳酸酯二醇和BD。它具有与脂肪族聚碳酸酯氨酯类似的生物稳定性及生物相容性,芳香族聚氨酯的强度和耐溶剂性,缺点是可能产生MDA及黄变。

    (5)芳香族聚酯氨酯,以聚己内酯或聚己二酸酯MDI和BD为原料,这类TPU的强度比PTMEG型聚氨酯的高,但易于水解和受微生物的侵袭。

    (6)聚氨酯-脲弹性体,例如Bayer(美国)公司的Texin5590是一种脂肪族聚醚脲型TPU,设计用于与血液接触的场合,以及管形材料及导液管等短期植入装置。

    快速辨识TPU
    如何分辨弹性体中的TPU材质?在没有测试仪器时,我们可以用看、闻、摸等方法辨别这种材质是不是TPU。   

    最简单的方法,是用打火机点燃产品,当火苗跟产品接触后会产生反应。前2秒,产品开始融化,会有气泡产生,慢慢地,融化部分开始发黑,有的变成焦糖色,有的变成黑色,并有黑色烟雾。此时,闻一闻,因为TPU是一种聚合物,里面必须有多元醇,当多元醇燃烧时会出现乙醇的味道,就是有种香味,嗅觉没问题的人一般可以闻出来。

    如果出现以上3种过程,基本可以判定是TPU材质,当然也不一定是。最后可以试试融化的物质可不可以拉出丝来。

    部分TPU厂家
    1958年美国Goodrich化学公司(现在更名为路博润)首次登记了TPU商品牌号Estane,之后40年来全世界有20余个商品牌号问世,每一个牌号有几个系列产品。目前生产TPU原料的厂家主要有巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈、万华化学、上海恒安、瑞华、旭川化学等等。

    路博润
    路博润先进材料于1959年发明出热塑性聚氨酯。主要的产品系列:
    Isoplast特种热塑聚氨酯(ETPU)具有高拉伸强度和高耐冲击特性,是满足硬质聚合物要求的理想之选。该系列兼具无定形树脂的韧性和尺寸稳定性与结晶性材料的化学稳定性。
    Estaloc增强特种TPU(RETPU)是一类高韧性、高弯曲模量的材料,可提供尺寸稳定性、无打底剂可涂布性和与多种二次注塑基材间的卓越粘附性。
    用于挤出、注塑和共混工艺的Pearlthane系列TPU包括芳香族和脂肪族TPU树脂,硬度从70 Shore A到77Shore D。
    适用于溶剂型胶粘剂的Pearlstick系列TPU主要是结晶型聚合物,这些聚合物基本上从它们的分子结构、多元醇体系和分子量方面相互区别。
      
    PearlthaneECO系列产品为生物基聚合物产品线,其中所含的可再生材料比例达到总体积的28%。这类树脂可采用注塑和挤出工艺进行加工。
    PearlbondECO系列是路博润的生物基TPU,具有高可再生材料比例和高热塑性,可以加入反应型热熔胶配方以改进结晶。
    用于压延和流延工艺的Pearlcoat系列TPU包括各种创新性技术,如低光泽Pearlcoat Activa TPU产品。

    路博润将参加2019年9月25-27日在上海世博展览馆举办的Medtec中国展暨国际医疗器械设计与制造技术展,欢迎大家预登记参观该展。
    巴斯夫
    巴斯夫总部设在路德维希港,在39个国家设有350多个分厂和公司。

    巴斯夫浦东基地是巴斯夫在德国以外最大的综合基地之一。浦东基地成立于2000年,是巴斯夫在大中华区第一家全资生产基地。自2012年起,巴斯夫大中华区总部和亚太创新园也坐落于此。
    巴斯夫旗下TPU品牌-Elastollan,产品包含以下几个类型:
    a.聚醚基产品-Elastollan 1100牌号。
    b.聚酯基产品- Elastollan C,B,S和500牌号。
    c.玻璃纤维增强型产品- Elastollan R牌号。
    d.高透明产品- Elastollan 600牌号。

    巴斯夫TPUElastollan-S系列: S80A 、S85A、S90A、S95A、S98A、S64D。
    巴斯夫TPUElastollan-B系列 :B80A 、B85A、B90A、B95A、B98A、B64D。
    巴斯夫TPUElastollan-C系列: C78A、C80A 、C85A、C88A、C90A、C95A、C98A、C59D、C60D、C64D、C74D。
    巴斯夫TPUElastollan-600系列: 670AWU 、685AU、690AU、695AU、660DU、664DU。
    Elastollan-1100系列:1175AW、1180A、1185AW、1185A、1185AFHF、1190A、1195A、1154D、1160D、1164D、、1174D。
    上海恒安聚氨酯股份有限公司
    上海恒安聚氨酯股份有限公司(股票代码:100253),以制造高性能热塑性聚氨酯弹性体为主营业务,是一家集生产、销售、研发为一体的科技型股份制企业,拥有自主研发的TPU生产技术,并已获得多项专利。

    在硬件上,该公司在两年内提升产能到12000吨/年,同时通过同业并购和自主建设同步进行,计划于2018-2020年,实现50000吨产能,TPU粒子产值15亿元的规模。产品主要有:聚酯挤出、聚酯注塑型、聚醚挤出、线缆、聚酯挤出、吹膜、高透明聚酯系列、耐磨聚酯系列。
      
    亨斯迈
    亨斯迈热塑性聚氨酯环保、可循环再利用、不含邻苯二甲酸盐,不含卤素,是环保且可靠的化学原材料。亨斯迈作为规模最大,产品系列最广的热塑性聚氨酯供应商之一,国内的办事处在上海和广州。产品主要分为:IROGRAN®C、IROGRAN®H、IROGRAN®P、IROGRAN®D、IROGRAN®K、IROGRAN®PS、IROGRAN® E。
    上海北岗聚合物有限公司
    上海北岗聚合物科技有限公司是一家以热可塑性聚氨酯弹性体为主营业务的技术型企业。该公司拥有批次式及连续式生产线,产能计4000吨/年。主要生产邵氏硬度从75A-72D系列的TPU产品。主要TPU类型:聚醚型TPU、TPU电缆料、薄膜级TPU、消防水带TPU、弹力球TPU、耐寒级TPU、耐水解型TPU、吹膜级TPU。
    上海联景聚氨酯工业有限公司
    上海联景高分子材料有限公司旗下的上海联景聚氨酯工业有限公司是一家专业研发、生产TPU及其改性共混材料的中外合资企业,成立于2005年。现有TPU生产能力10,000吨/年,并配套10,000吨/年上游聚酯多元醇装置,工厂位于上海市松江泖港工业区内,占地面积80,000平米。
    上海金汤(热溶胶型TPU)
    上海金汤塑胶科技有限公司是TPU的专业生产厂家,具备年产10000吨的生产能力。主要产品:油墨用TPU树脂、TPU热熔胶粉、热熔胶膜用TPU树脂、热熔胶TPU树脂、热熔胶用低熔点TPU、消防水带用TPU树脂。产品主要应用于:热熔胶(胶带、胶膜、胶粉)、反光材料、消防水带、医药包装、板材包覆、汽车零部件、电缆护套等领域。
    医疗应用案例
    TPU在医疗业应用的产品,主要有留置针套管以及延长管部分,输液器也可以应用,不过成本较高;压力延长管、血透管路等,还有就是PICC导管、中心静脉导管、很多的猪尾巴管、电生理导管等各种植入介入性导管,这些都是高值产品,开发难度大,周期长。
      
    留置针尖头套管


    该产品,利用TPU良好的生物稳定性和相容性以及独特的体内变软特性,避免了传统留置针尖头套管舒适感差、易产生静脉炎,不适合长期留置等缺点,为病患减轻痛苦。
    路博润提供的产品外径从0.025mm到0.5mm,公差控制±0.025mm,管壁内部均匀埋置三到六根显影线。
    路博润医疗级TPU应用于静脉输液解决方案

    巴斯夫Elastollan TPU材料能够有效避免与药物反应造成的活性物质损失,同时具有高透明、耐化学、易加工、高耐撕裂、不易扭结、易消毒,不含领苯二甲酸等优异性能,并且拥有FDA和USP Class VI认证,可用于医疗(输液)管路。同时拥有良好的抗热变形性能,几乎不产生静电,不会对手术造成阻碍,可用于供氧器。也可以加工超薄的壁厚和复杂的形状,如导尿管。
    巴斯夫Elastollan TPU应用于医疗(输液)管路

    巴斯夫Elastollan TPU应用于供氧器
    文章来源:医用塑料

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