聚氨酯彈性體既有橡膠的高彈性，又有塑料的高硬度和高強度，其耐磨性卓越，具有優(yōu)異的耐油、耐化學藥品、耐屈撓、耐低溫性能。聚氨酯彈性體是制造綠色輪胎和輪胎綠色制造的理想材料。廢舊輪胎可回收用作其他聚氨酯產(chǎn)品，不會造成環(huán)境污染。

1 產(chǎn)品開發(fā)新趨勢

　　聚氨酯熱塑性彈性體又稱熱塑性聚氨酯橡膠，簡稱TPU，是一種(AB)型嵌段線型聚合物，A為高相對分子質(zhì)量(1000-6000)的聚酯或聚醚，B為含2-12直鏈碳原子的二醇，AB鏈段間化學結(jié)構(gòu)是用二異氰酸酯，通常是二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)連接。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯(lián)或大分子鏈間輕度交聯(lián)，隨著溫度的升高或降低，這兩種交聯(lián)結(jié)構(gòu)具有可逆性。在熔融狀態(tài)或溶液狀態(tài)，分子間力減弱，而冷卻或溶劑揮發(fā)之后又由強的分子間力連接在一起，恢復原有固體的性能。聚氨酯彈性體是聚氨酯合成材料中的一個品種，由于其結(jié)構(gòu)具有軟、硬兩個鏈段，可對其進行分子設(shè)計，而賦予材料高強度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能。由于其極其優(yōu)異的性能而廣泛應用于汽車、建筑、礦山開采、航空航天、電子、醫(yī)療器械、體育制品等多個領(lǐng)域，成為極具發(fā)展前景的合成材料制品。

　　AES公司推出的另一種新品級產(chǎn)品，可確保由不同熱塑性材料或橡膠材料制成的汽車部件外觀協(xié)調(diào)一致。通過切削處理，可調(diào)整部件外觀，形成光潔、光亮或無光外觀。用于制造模塑密封條時，該產(chǎn)品還具有以下優(yōu)勢：便于注塑，尤其適合于復雜幾何形狀的部件;密封性能優(yōu)良;具有高流動特徵，能形成光亮的表面;彈性回復性優(yōu)良，可最大限度降低部件翹曲;粘合力強。除了提高汽車外部部件外觀協(xié)調(diào)性之外，該類粘合注塑級產(chǎn)品還具有TPV的常見優(yōu)點，例如：密度小、可減輕部件質(zhì)量、耐老化性能優(yōu)良、能延長部件壽命、壓縮形變小，以及適應溫度范圍廣等。全球熱塑性彈性體(TPE)的年消費量達226萬t。為了更好地把握此龐大商機并配合市場需求，國際橡塑材料制造商紛紛積極開發(fā)各種新型熱塑性彈性體產(chǎn)品。熱塑性彈性體產(chǎn)品的應用領(lǐng)域廣泛，而又以汽車和醫(yī)療市場的需求增長最為顯著。

　　2 主要性能特點

　　聚氨酯彈性體是典型的多嵌段共聚物，分子鏈由玻璃化溫度低于室溫的柔性鏈段和玻璃化溫度高于室溫的剛性鏈段嵌段而成。其中，低聚物多元醇構(gòu)成柔性鏈段，二異氰酸酯和小分子擴鏈劑構(gòu)成剛性鏈段。柔性鏈段和剛性鏈段的嵌段結(jié)構(gòu)決定了其性能的特殊性：

　　(1)普通的橡膠硬度范圍一般在紹爾A20-A90，塑料的硬度范圍約為紹爾A95-紹爾D100，而聚氨酯彈性體能達到低至紹爾A10以下，高至紹爾D85，且不需要填料輔助;

　　(2)較高的強度和彈性，在較寬的硬度范圍內(nèi)仍然可以保持較高的強度和彈性;

　　(3)優(yōu)異的耐磨性，是天然橡膠的2-10倍;

　　(4)耐水、油脂及耐化學品性優(yōu)良;

　　(5)抗沖擊性高、耐疲勞性及抗震動性高，適于高頻撓屈應用;

　　(6)耐低溫性能好，低溫脆性約在-30℃或-70℃以下;

　　(7)具有優(yōu)良的保溫性能，由于導熱系數(shù)較低，與橡膠和塑料相比，保溫效果較好;

　　(8)良好的生物相容性和抗凝血性能;

　　(9)優(yōu)異的電絕緣性、耐霉菌性能和紫外線穩(wěn)定性。

　　聚氨酯彈性體既可跟普通橡膠一樣采用塑煉、混煉、硫化工藝成型，也可以液體橡膠的形式進行澆注模壓、澆注離心成型或者噴涂，還可制成顆粒材料，用注射、擠出、壓延、吹塑等工藝成型。這樣，不僅提高了工作效率，還使產(chǎn)品的尺寸精度和外觀都得到很大程度的改善，利用澆注機澆注也避免了手工澆注可能造成的隱性缺陷，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命。

　　聚氨酯彈性體并非十全十美，它的主要缺點是：

　　(1)內(nèi)生熱大，耐高溫性能一般。正常使用溫度范圍是-40-120℃。若需在高頻振蕩條件或高溫條件下長期作用，則必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計或配方上采取相應改性措施。

　　(2)不耐強極性溶劑和強酸、堿介質(zhì)。在一定溫度下，醇、酸、酮會使聚氨酯彈性體溶脹和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶劑在常溫下就會使聚氨酯彈性體溶脹。

　　3 常見功能與應用領(lǐng)域

　　由于聚氨酯彈性體的功能獨特，作為一種具有優(yōu)異性能的聚氨酯彈性體高分子材料，現(xiàn)已在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域中廣泛應用。

　　(1)澆注型聚氨酯彈性體(PU)是一種介于橡膠與塑料之間的一種新型材料，在實際應用中，多作為橡膠制品的更新?lián)Q代產(chǎn)品。由于有卓越的耐磨性(彈性體中最好)，高強度(是普通橡膠的3-5倍)，高伸長率(500%-1500%)，高彈性(負載支撐容量大，減震效果好)，硬度范圍寬(邵氏A20-邵氏D70);并且還具有耐油，耐酸、堿，耐射線輻射等優(yōu)異性能，還具有杰出的耐磨性能，因此在磨損問題嚴重的場合有很多重要用途，特別是在采礦、石油、天然氣工業(yè)。澆注型聚氨酯彈性體適用領(lǐng)域有：實心輪胎;印刷、輸送膠輥;壓型膠輥;油封、墊圈球節(jié)、襯套軸承;○型圈;撐墊;鞋底、后根、包頭;襯里;齒輪等。不同應用領(lǐng)域，選擇的彈性體的硬度范圍不同。在礦山、冶金等行業(yè)的應用有篩板、搖床等;在機械工業(yè)方面的應用有膠輥、膠帶、密封件等;在汽車工業(yè)方面的應用有輪胎、密封圈等;在輕工業(yè)方面的應用有聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纖維;在建筑工業(yè)方面的應用有防水材、鋪裝材、灌封材等。