PVC/熱塑性聚氨酯 (TPU)共混技術
熱塑性聚氨酯(TPU)是一種新型的熱塑性彈性體,又稱為聚氨酯橡膠,廣泛應用于制鞋、輸送帶、膠輥、密封制品等。此外,聚氨酯具有優異的物理化學性能和極好的生物相容性,已在醫學領域獲得了廣泛的應用,可用于人工心臟和心臟的輔助裝置、人造軟骨、醫用分離膜等。將TPU與PVC共混,可用于開發pvc軟制品在醫用材料中的應用。用了TPU取代DOP等液體增塑劑,制成軟質PVC醫用器械,可避免液體增塑劑向人體中的遷移。
1、TPU的選用
TPU有許多種類??傮w上,TPU通常由二異氰酸酯、低分子二元醇及雙官能團聚酯型或聚醚型長鏈二元醇反應而成。與聚酯反應的稱為聚酯型TPU,與聚醚反應的稱為聚醚型TPU。各種TPU的大分子都由兩部分組成,一部分是長鏈二元醇與二異氰酸酯反應生成的柔軟段,另一部分是低分子二元醇與二異氰酸酯反應生成的剛性段(又稱硬段)。調節軟段與硬段的比例,可以得到不同力學性能及不同加工性能的TPU。
選用適當品種的TPU與PVC共混,應首先考慮TPU與PVC的相容性。適當品種的聚酯型和聚醚型TPU均可用于與PVC共混。此外,軟段與硬段比例的適當調整,對共混物的性能提高和加工條件的改善都是有作用的。用于醫療用途時,選用的TPU與PVC的理化性能都應符合衛生標準。
2、配方及改性效果
PVC/TPU共混體系作為醫用材料時,為避免液體增塑劑的遷移,可以用TPU完全取代液體增塑劑,而以TPU作為PVC的大分子增塑劑。在這種情況下,TPU與PVC的用量應接近相等。例如,將一種專門為醫用而合成的聚酯型TPU與PVC共混,制成的共混材料的性能如下表所示。可以看出,TPU對PVC有良好的增塑作用。
PVC/TPU共混材料的性能
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PVC/TPU用量比例
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拉伸強度(MPa)
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斷裂伸長率(%)
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邵氏硬度
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100:107.5
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7.69
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434
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69.3
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100:88.2
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13.8
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398
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77.9
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