TPU以优异的耐磨性著称,力学性能好,主要用于汽车部件、机械零件、鞋底、电线电缆以及黏结剂、涂料等。混炼型聚氨酯弹性体是研制最早的一类弹性体,是先合成储存稳定的固体生胶,再采用普通橡胶的混炼加工工艺而制得。MPU在工业生产上不多,仅占UE总产量的10%。MPU制品具有高耐磨、高弹性体、高强度,使用温度比TPU高,可用于制造密封圈垫、泥浆泵活塞、耐磨防滑鞋底等。
工程塑料中开发利用最早的品种是聚酰胺,在20世纪40年代主要用作纤维,50年代后期逐渐用作工程塑料。工程塑料问世早期由于其价格高、成型加工困难而发展缓慢,近20年来随着科学技术的进步和对高性能材料的需求日益增长,工程塑料得到了快速发展,产量以每年15%的速度增长,超过了通用塑料的增长速度。但就其产量而言仅占塑料总产量的5%-7%,显示了较大的发展潜力。
聚酰胺是指大分子链结构单元中含有酰胺基的一类聚合物的总称。PA按其主链结构可分为脂肪族PA、半芳香族PA、全芳香族PA、含杂环芳香族PA等,目前塑料工业常用的是脂肪族PA。PA的品种很多,但合成原理和聚合工艺过程十分相似。PA6可由已内酰胺开环聚合,所以称聚乙内酰胺。
TPU与热塑性塑料相似,在室温下具有橡胶弹性或塑料塑性,在高温下会熔融流动,可按热塑性塑料加工方式进行成型。为便于使用,TPU通常经过造粒,然后以颗粒状物料进一步加工成型。最常用的成型工艺为注塑、挤出和压延。一般成型温度介于170-220℃之间,成型压力也较热塑性塑料低。
原料单体已内酰胺可由苯加氢法、苯醛法、甲苯法等进行生产,其中苯加氢法广为使用。近年来丁二烯法已成为具有竞争力的工艺流程。已内酰胺的聚合按机理不同可分为水解聚合、碱性阴离子催化聚合、固相聚合和插层聚合。工业上应用最多的是水解聚合。水解聚合是指已内酰胺在水、醇、酸存在下引发的聚合反应。反应中先将单体和5%-10%的水加热至250-270℃,压力4.9-9.8kPa,维持反应数十小时即可获得相对分子质量为1.5万-2.3万的PA6。要得到高相对分子质量的PA6必须设法除去体系中的水分。为便于使用,聚合产物需经挤出造粒制得塑料件加工PA6粒料。
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