在医疗器械做挤出、注塑的企业和工程师在选择、使用TPU材料时,总会遇到这样那样的问题,不知道选哪个牌号,不知道选哪个公司的料,为什么这个管子放一段时间后会变黄?为什么这个牌号的料遇到水会开裂(水解),不耐腐蚀等等。
一、 TPU概况:
热塑性聚氨酯弹性体简称TPU,是一种 (AB)型嵌段线性聚合物,A代表高分子量的聚合物多元醇(聚酯或聚醚,分子量为1000~6000),称为长链;B代表含2~12个直链碳原子二醇,称为短链。
在热塑性聚氨酯弹性体的结构中,A链段被称为软链段,具有柔韧与软的特性,使TPU具有延伸性;B链段与异氰酸酯反应生成的氨酯链被称为硬链段,具有刚性和硬的性质,人们通过调整A、B链段的比例,制成具有不同物理和力学性能的TPU制品。
A短长链二元醇的种类,以及B段不同的异氰酸酯带来了TPU最重要的两个分类:聚酯型与聚醚型TPU,脂肪族与芳香族TPU,下面讲一下各自的区别:
二、芳香族与脂肪族TPU的区别
芳香族与脂肪族的异氰酸酯,在光照条件下,有着完全相反的物理性能,这就导致同一个应用,如果选错了不同类别的TPU,会带来完全不一样的应用效果:
芳香族异氰酸酯在紫外光照射会氧化变色、氧化,在有光的地方更易物理性能退化。耐老化性差(黄变)、耐化学性差(特别是较差的耐碱性),这就是为什么有些医用TPU导管要求保存在避光、低温的存储环境下。
脂肪族异氰酸酯主要用于制造光稳定涂料,与芳香族避光不一样,应用场合越是阳光大,照射时间长,反而越是需要用到脂肪族的TPU,有着卓越的耐化学性及良好的耐老化性。由于不含苯基团,脂肪族异氰酸酯的应用确保了在恶劣条件下的持久附着力。
三、聚酯型TPU与聚醚型TPU的区别
TPU的软质段可使用多种的聚醇,大致上可分为聚醚系及聚酯系两种。
聚醚型(Ether):高强度、耐水解和高回弹性,低温性能好,
聚酯型(Ester):较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较高温度。具体差异参考下表:
物理性能
| 聚醚型(Ether)
| 聚酯型(Ester)
|
拉伸性能(抗拉强度)
| 一般
| 好
|
撕裂强度
| 一般
| 好
|
耐磨损性
| 一般
| 好
|
耐药性能
| 一般
| 好 |
耐菌性能
| 一般
| 好 |
透明性 | 一般
| 好 |
耐水解性能 | 好
| 一般
|
能耐低温性能
| 好
| 一般
|
好了,关于最主要的两个分类已经给大家讲述了,回到最初的几个问题:为什么这个管子放一段时间后会变黄?为什么这个牌号的料遇到水会开裂(水解),不耐腐蚀?大家用心一些,在上面就能找到答案了。这期分析就到此,华顺将为大家继续带来市面上各个医疗TPU厂家的常用牌号、应用分析。