TPU具有高耐磨性、抗彎曲疲勞性、加工性、耐油性、耐水性、防霉性、可回收性和高彈性。各種性能可用于各種汽車(chē)零部件，也可與其他塑料或橡膠組合用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠、安全氣囊、防塵罩等零部件。那么TPU晶點(diǎn)的影響因素和解決辦法是怎樣的呢？下面就跟隨鼎智小編一起來(lái)看看吧！

TPU晶點(diǎn)的影響因素和解決辦法：

1. 原料品質(zhì)

TPU一般是由聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯及小分子二醇擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成。由聚酯二醇或聚醚二醇與二苯基甲烷-4，4'-二異氰酸酯( MDI) 和擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇( BDO) 合成TPU 時(shí)，在一定的溫度、微量水分或微量金屬雜質(zhì)或其他雜質(zhì)存在下，可能產(chǎn)生脲、脲基甲酸酯及縮二脲等交聯(lián)鍵的副反應(yīng)。

助劑的影響也不可忽視，如果是添加在聚酯或聚醚多元醇內(nèi)的助劑，需要考量其與聚酯或聚醚多元醇的完全相溶性或熔點(diǎn)。

所有助劑都要考量其耐高溫性和分解溫度，要求在TPU 加工溫度高達(dá)200 ～ 220 ℃條件下不會(huì)分解碳化而形成雜質(zhì)晶點(diǎn)。

2. 工藝方法

在TPU合成生產(chǎn)過(guò)程中，制程控制對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性和制品晶點(diǎn)尤為重要，主要包括對(duì)原料流量穩(wěn)定性的控制、熔融指數(shù)( MI 值) 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)控制、原料反應(yīng)活性控制等等，此為事前控制。

事后控制就是TPU加工方法，包括設(shè)備內(nèi)部的清理、加工溫度和螺桿速度的調(diào)節(jié)、濾網(wǎng)目數(shù)、潤(rùn)滑效果等控制點(diǎn)，有的需要另外添加潤(rùn)滑劑以改善表面效果和流動(dòng)性。

R值是指原料中的NCO與OH的摩爾比。在制備TPU 時(shí)，NCO/OH 比率對(duì)控制TPU 相對(duì)分子質(zhì)量起重要作用。

MI是一種表示塑膠材料加工時(shí)的流動(dòng)性的數(shù)值，是美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)根據(jù)美國(guó)杜邦公司慣用的鑒定塑料特性的方法制定，其測(cè)試方法是先讓塑料粒在一定時(shí)間(10min) 內(nèi)、一定溫度及壓力下，融化成塑料流體，然后通過(guò)一直徑為2.1mm 圓管所流出的克數(shù)(g)。其值越大，表示該塑膠材料的加工流動(dòng)性越佳，反之則越差。

TPU對(duì)加工溫度也非常敏感，TPU的熔融溫度Tm存在兩種，即硬段相的Tmh和軟段相的Tms。通常說(shuō)的TPU熔點(diǎn)就是Tmh。Tmh主要取決于TPU的硬段含量和相對(duì)分子質(zhì)量。

TPU的R值與MI值存在一定的相關(guān)性，實(shí)驗(yàn)以聚酯多元醇PBA2000、MDI、BDO 為原料，設(shè)計(jì)硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)31.0%～33.0%，合成了TPU80A; 另以聚酯多元醇PBA1000、MDI、BDO為原料，設(shè)計(jì)硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)48.0% ～ 50.0%，合成了TPU95A。

在R< 1.015 時(shí)，隨著R值升高，MI值下降; R> 1.015 后，隨著R值升高，MI值略有上升。R= 1.015 時(shí)，MI 達(dá)到最低值，這時(shí)候理論上TPU相對(duì)分子質(zhì)量最大，熔融流動(dòng)性最慢。

R值和MI值對(duì)晶點(diǎn)的影響實(shí)驗(yàn)表明，不同R值( 或不同MI值)混合加工會(huì)影響TPU 薄膜制品的晶點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)以聚酯多元醇( PBA-1000) 、MDI、BDO 為原料，制備不同R值及對(duì)應(yīng)MI值的TPU( 95A) 產(chǎn)品。

可以看出，R值過(guò)低或過(guò)高、MI值過(guò)大或過(guò)小，單位面積上的薄膜晶點(diǎn)數(shù)相對(duì)較多。這是因?yàn)榫酆隙炔町悓?dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量分布寬，受熔融溫度差異影響，高相對(duì)分子質(zhì)量的TPU不易熔融而形成晶點(diǎn)。

所以，透明薄膜級(jí)TPU 的R值一般選擇0.985 ～ 1.010之間。另外，TPU生產(chǎn)制程控制上還有一個(gè)重要的控制點(diǎn)，就是3組分流量的控制，因?yàn)榱髁康牟町悤?huì)直接導(dǎo)致R值和MI值的差異。為了驗(yàn)證不同MI產(chǎn)品混合對(duì)晶點(diǎn)的影響，本實(shí)驗(yàn)將上述不同編號(hào)的TPU95A粒子分別兩兩組合進(jìn)行了擠出評(píng)價(jià)。

可以看出，MI 值差異≥10、以及R<1和R>1產(chǎn)品混合時(shí)要非常慎重，可能帶來(lái)晶點(diǎn)問(wèn)題。

3. 機(jī)器設(shè)備

在TPU 合成生產(chǎn)過(guò)程中，灌注機(jī)是用于輸送原料和控制原料流量精度的關(guān)鍵設(shè)備，一般要求計(jì)量精度在0. 2%以?xún)?nèi)。

雙螺桿擠出機(jī)是TPU連續(xù)反應(yīng)一種較為理想的反應(yīng)裝置，該方法目前已成為T(mén)PU 的主流生產(chǎn)工藝。

TPU它具有許多優(yōu)點(diǎn): 在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng)，溫度約140～250 ℃，壓力4～7MPa，可確保副反應(yīng)降到最低限度，高壓可基本上抑制產(chǎn)生氣體的副反應(yīng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定; 在雙螺桿里可達(dá)到2000 S-1以上的速度梯度，捏合次數(shù)可達(dá)7 ～ 15 次/s，這樣可防止反應(yīng)物粘附在軸桿和筒壁上、因停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生不均勻。雙螺桿連續(xù)反應(yīng)法生產(chǎn)的TPU質(zhì)量高，這是間歇法無(wú)法相比的。

同向雙螺桿擠出機(jī)是連續(xù)法TPU反應(yīng)中核心設(shè)備，其螺桿元件的組合對(duì)反應(yīng)速度和程度至關(guān)重要，螺桿元件的排列要充分考慮分散混合和分布混合，運(yùn)用好輸送元件、嚙合盤(pán)元件和混合元件。

干燥設(shè)備不僅僅是用來(lái)干燥TPU 以降低含水率，而且還能輔助TPU 的再熟化。TPU 干燥后含水率最好控制在0.03%以?xún)?nèi)。

以上關(guān)于TPU晶點(diǎn)的影響因素和解決辦法就為大家分享到這里，希望這篇文章對(duì)大家有所幫助。如果還有其他關(guān)于TPU材料的問(wèn)題想要了解，可以關(guān)注鼎智化工或給小編留言，我們期待與您一起探討!