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頭盔專(zhuān)用料，高抗沖，耐磨，耐水解，高回彈，TPU合金

由于熱塑性聚氨酯具有優(yōu)異的耐磨性、較高的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，同時(shí)兼具低溫柔韌性，以及硬度范圍廣、承載能力大等性能，應(yīng)用范圍十分廣泛，如汽車(chē)車(chē)體外部配件、電纜護(hù)套等、工業(yè)膠管、齒輪、密封件、膠帶、滑雪鞋和各種膠輪等。但是，由于TPU生產(chǎn)成本高、加工性能不如聚烯烴等，從而限制了了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。因此，人們正在通過(guò)種種努力，在TPU中摻加與之相容的聚合物，制成聚合物“合金”，從而達(dá)到降低成本、改善某些特殊性能的目的。另外，TPU作為塑料改性劑，可賦予塑料某些特殊性能。由于TPU的熱塑性，其共混體系的開(kāi)發(fā)潛力比熱固性共聚體系要大。

共混的目的是為了獲得單一聚合物所不具備的綜合性能。TPU與熱塑性塑料共混體系的性能與許多因素有關(guān)，重要的因素是TPU與塑料之間的相容性。TPU與塑料共混體系的相容性與它們各自的溶度參數(shù)、極性、表面張力、結(jié)晶能力、粘度等諸因素有關(guān)�？蒲虚_(kāi)發(fā)人員對(duì)TPU-ABS、TPU-PVC、TPU-POM、TPU-PC等共混體系做了大量的工作，已有部分產(chǎn)品投入市場(chǎng)，并且應(yīng)用到汽車(chē)工藝中。

TPU的其它共混體系 可與TPU共混或共聚的聚合物除了POM、ABS、PVC、PC以外，還有聚苯乙烯（PS）、聚丙烯酸酯、聚酯樹(shù)脂、SBS、EVA、PP、CPE、聚酰胺等。例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）同TPU共混可提高TPU的剛性和模量，同時(shí)也降低了TPU的成本。在聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）樹(shù)脂中加入5%~30%的TPU共混，能減少PBT的成型收縮率和改性制品翹曲、變形等缺陷。苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠與熱塑性聚氨酯彈性體的共混物，主要用于聚氯乙烯和某些熱固性橡膠的代用品，在制鞋、防水材料、膠輥、彈性膠中有所應(yīng)用。在聚醚酯TPU中加入氯化聚乙烯（CPE），熔體流動(dòng)得到了改善，TPU粘輥的問(wèn)題也隨CPE用量的增加而得到改善。聚合物合金維持了TPU的耐油性及耐寒性。

此外，還可利用PP、EVA等高分子材料同TPU共混來(lái)獲得某些特殊材料。PS與TPU的混溶性較差，在共混時(shí)，可加入某些增溶劑。聚酰胺（尼龍）中加入10%以?xún)?nèi)的TPU，可改善其在低溫及室溫下韌性。

還可將叔胺基團(tuán)或丙烯酸酯的核基引入鏈段中，制成含有部分丙烯酸酯的聚苯乙烯，再按一定的比例與TPU共混，制成PS-TPU的IPN混合物。用聚丙烯酸甲酯（PMA）或聚甲基丙烯酸（PMMA）與聚醚型熱塑性聚氨酯彈性體制成的IPN共混物。當(dāng)兩者的質(zhì)量比為40/60時(shí)，能呈現(xiàn)出很好的物理機(jī)械性能，其中的某些性能高于兩種混合聚合物自身的值。‘有人以PTMEG、MDI及擴(kuò)鏈劑N-甲基二乙醇胺（MDEA）在溶劑DMF中合成的含叔胺基TPU,與聚丙烯酸（PAA）溶液進(jìn)行溶液混合，溶劑揮發(fā)后制得共混物，發(fā)現(xiàn)加入5%~10%的PAA后，拉伸強(qiáng)度增加了6倍左右，這是由于PU中加入少量PAA后，PU硬段中叔胺基與PAA的羥基之間能形成離子鍵作用，從而改善了PU的微觀相分離程度，明顯改善其力學(xué)性能。

 TPU的增強(qiáng)

熱塑性聚氨酯硬度范圍從邵氏A80至邵氏D74、彈性模量在10~1000MPa范圍，一般的TPU樹(shù)脂還不能滿足工程制件，如汽車(chē)車(chē)體制件、保險(xiǎn)杠、側(cè)門(mén)板及車(chē)門(mén)的要求。人們發(fā)現(xiàn)，用玻璃纖維作增強(qiáng)材料，可以明顯提高TPU材料的力學(xué)性能。20世紀(jì)80年代以來(lái)，熱塑增強(qiáng)熱塑性聚氨酯得到越來(lái)越多的應(yīng)用，歐洲、美國(guó)的汽車(chē)生產(chǎn)商使用玻纖增強(qiáng)TPU制作部件，如保險(xiǎn)杠、車(chē)廂側(cè)面門(mén)、側(cè)板之內(nèi)的大型制件。

TPU用玻璃纖維增強(qiáng)后，力學(xué)性能如彎曲模量、拉伸強(qiáng)度大幅度提高，彈性模量高達(dá)5000MPa，耐熱性能明顯改善，熱膨脹系數(shù)為（1.5~3.5）×10-6/K,與金屬相近。增強(qiáng)TPU在沖擊性能方面有巨大的優(yōu)勢(shì)，彈性模量低于2500MPa的增強(qiáng)TPU受沖擊時(shí)不發(fā)生斷裂，是汽車(chē)車(chē)身大型制件所需的重要材料。

玻璃纖維的用量、玻璃纖維的長(zhǎng)徑比及長(zhǎng)度，對(duì)制成的增強(qiáng)TPU塑料的性能有重要影響。玻璃纖維的越細(xì)，增強(qiáng)效果越好。如在玻纖表面采用液體聚合物處理，可改善玻纖與TPU的粘接性，提高材料的撕裂強(qiáng)度、拉伸彈性模量和沖擊強(qiáng)度。

由于脆性玻璃纖維的加入，材料的韌性下降，但下降幅度不大，當(dāng)玻璃纖維的含量＜20%（質(zhì)量）時(shí)，受沖擊時(shí)增強(qiáng)TPU不斷裂，耐沖擊性能優(yōu)于聚氨酰。