关于TPU薄膜
发布时间: 2021-07-08 12:00:00    来源:温州聚臣家居科技有限公司    访问量:706

TPU,热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethanes)的简称,又称PU热塑胶。是一种由低聚物多元醇软链段与二异氰酸酯-扩链剂硬链段构成的线型嵌段共聚物。TPU薄膜是在TPU颗粒料基础上,经压延、流延、吹膜、涂覆等特殊工艺制成的薄膜,TPU薄膜是TPU材料的一种重要应用形式


用TPU粒料挤出流延生产的TPU薄膜具有高透湿、透气性、耐寒、抗热、耐磨、高张力、高拉力、高负载支撑力的特点。从而使其应用得以扩展到塑料领域。尤其是近几十年,TPU已经成为发展最快的高分子材料之一。


TPU其成份经SGS ASTM F963之检测结果, 不含镉、铅、 汞、砷、铬和钡,符合环境保护的标准。随着行业技术的交替发展,用TPU薄膜替代非环保性薄膜已成为全世界推行环保政策的趋势。


利用TPU制作热熔胶中的新产品——热熔胶膜,也逐渐开始起步、发展,与当前占主要地位的EVA热熔胶和合成橡胶类热熔胶相比,TPU热熔胶膜既能满足客户对于高粘性的需求,同时还具有TPU良好的物理性能,例如弹性好、机械强度高等,许多传统热熔胶难以使用的领域TPU热熔胶膜都可胜任。TPU热熔胶膜将是未来塑料薄膜和热熔胶领域相结合的重要发展方向之一。


TPU薄膜是一种可持续改性的新型工业材料,可以通过原材料改性、材料配方调整、生产工艺优化等方式,进一步优化性能,扩大应用领域,可赋予其强大、持续的生命力。除了塑料领域其他领域也应用广泛。

TPU薄膜加工工艺

目前TPU薄膜主要加工方式包括吹膜法、流延法、涂覆法、压延法。其中吹膜法和流延法加工TPU薄膜最为常见。


【吹膜法】

因为薄膜具备较高的延伸性和弹性,因此在吹膜法加工过程中相对比较复杂,很难进行单独成型加工,所以常见的工艺是通过易于成型PE作为底衬共挤成型加工,即通过不同挤出机分别对TPU原料和PE原料进行塑化、挤出加工,并在共挤模头中复合成型,使用时将PE层剥离再回收利用。

【流延涂覆法】

TPU挤出涂覆是将熔融的TPU贴合在基材上的一种生产工艺。TPU树脂在挤出机料筒中经挤压熔融,通过一个平模头向下压挤出到两个辊筒之间,同时牵引基材入熔融塑化的物料与橡胶加压辊之间。控制加压辊的压力,将塑化的TPU物料与基材贴合在一起,热胶布通过金属辊冷却后,裁边,卷取,一次加工成型应用产品。


TPU薄膜的加工特性

TPU树脂具有很强的吸湿性其粒状的材料如果含有过多的水分将会导致加工问题,并降低成品的质量。因此,在加工前必须对TPU材料及加工助剂都需要进行干燥处理。干燥后的粒状材料的水分含量不应该超过0.02%(重量百分比)。干燥后的树脂应该立即被储存在能够安全密封的干燥的容器中,以免再次吸湿。一般情况,如果塑化后的TPU薄膜有发泡现场或出现气泡,则代表干燥效果不佳。

图片

由于TPU颗粒树脂密度大、具有弹性、以及干燥后含有较高的温度特性会导致树脂在普通料斗中易架桥而不下料、因此需要对料斗和机筒的落料口进行特殊设计。考虑到TPU树脂的价格昂贵,配置称重喂料系统效果可以有效节约原料消耗。

TPU加工注意要点

TPU熔体对剪切和温度都很敏感,过高剪切会导致产品性能降低,过高温度会导致熔体分解,因此对挤出机及螺杆设计有一定的要求。一般通过降低螺杆的转速来控制挤出过程中的加工温度和剪切率,但是这样会导致挤出量的下降,因此建议采用屏障型强制进料螺杆,配套光滑式机筒来解决挤出量问题。


TPU薄膜具有良好的拉伸弹性,因此在牵引和收卷过程中一定要注意,一般在牵引过程中要保持张力的稳定性和尽可能降低牵引力,因此一些设备采用张力闭环控制的方式实现牵引的恒张力,保证张力的稳定,并通过间隙收卷的方式进行收卷。

TPU薄膜的十大特性

硬度

TPU薄膜硬度等级越高产品具有越高的抗穿刺性和耐磨性。硬度等级低,产品表现出非常柔顺的质感和非常柔软的手感。

耐磨性

TPU薄膜的耐磨性胜过许多其他常见的聚合物。较天然橡胶耐磨五倍以上,是耐磨制品的首选材料之一

拉伸性

TPU薄膜拉伸强度高达70MPa,断裂伸长率可高达800%,最令人称赞的性能之一就是它的拉伸能力。

耐候性

TPU薄膜的耐气候老化性能优于天然橡胶和其他合成橡胶。

低温柔性

TPU薄膜具有优异的低温柔性。即使暴露于低至-30摄氏度度,大多数薄膜也能保持灵活性,这使其成为一个苛刻的环境的理想材料。

良好的耐温性能

TPU薄膜耐温性可达130摄氏度,聚醚系列耐温可达90摄氏度。

耐油与耐化学品性

TPU是一种强极性高分子材料,和非极性矿物油的亲和性很小,在燃料油和机械油中几乎不受侵蚀,其中,TPU产品中又以聚酯系列的产品耐油性较佳。

生物医学性能

TPU薄膜具有极佳的生物相容性,无毒,无过敏反应性,无局部刺激性,无致热源性。

环保可降解性

TPU薄膜燃烧时不会产生空气污染,在土壤中3-5年内可以生物降解,据悉,聚酯系列在50摄氏度的水中浸泡半年或70摄氏度浸泡3周或100摄氏度浸泡3—4天会完全水解。

广泛的应用性

TPU薄膜可以使用真空或热加工而仍可以保留其灵活性和性能。这种材料也可以焊接成不规则的形状。

TPU薄膜性能特点解析表

透明效果解析

TPU薄膜的透明性能是指本色试片在不同的厚度下能达到直观清透的能力,常用厚度来评估透明TPU的效果。

耐黄变等级解析

黄变主要是由于紫外线对TPU材料持续照射而产生的颜色变黄现象,一般实验室模拟黄变测试以1-5级判断颜色变化,5级为无变化。 耐黄变性检测标准多种多样,主要因素有紫外光等瓦数、照射距离、时间、温度、湿度等。

颜色定制解析

有色TPU薄膜是在纯色TPU的基础上,为了达到客户指定的颜色标准,加上专门的TPU色母和色粉生产而成。TPU色粉配色性能主要受到底色是否稳定,耐温性是否稳定,都决定了配色差异化

回弹性能解析

TPU薄膜的变形回弹主要是TPU薄膜在外力施加变形后立即回复的特性。

变形率和回弹性解析

TPU薄膜变形和回弹是单位体积的样件在垂直压力的作用下变形的程度,释放压力后回弹的速度和程度,判断材料对压力抵抗的能力。

耐摩擦性能解析

TPU薄膜是由热塑性弹性体聚氨酯颗粒通过挤出流延成型而成。而热塑性聚氨酯弹性体颗粒是蓄热材料,摩擦生热,在固定压力和砂纸面的磨耗体现材料耐磨损的程度。聚氨酯颗粒耐磨和热性能密切相关,摩擦会导致温度升高,耐磨是单位体积或者质量损耗,热性能是不同温度下的扭变力;这是用来评估产品磨损和是否适用高温环境重要标准。

抗撕裂性能解析

TPU薄膜抗撕裂性能是对缺口拉伸撕裂的抵抗强度。TPU薄膜抗撕裂性能体现了材料横向物理性能,缺口撕裂强度,缺口角度不同,撕裂标准不同。

耐水解性能解析

聚醚型TPU薄膜耐水解和微生物,长期使用不会坏掉。

抗菌防霉性能解析

在恶劣环境下,细菌、水分、高温会对TPU薄膜造成伤害,抗菌防霉TPU薄膜可以有效防止这些。抗菌防霉聚是醚型TPU薄膜的典型特点,被使用在恶劣复杂的环境中,抗老化、寿命长。


拨打电话