物理性能

TPU弹性体的物理性能包括密度、线性膨胀系数、摩擦系数、气体扩散系数、传热系数、玻璃化转变温度、熔点、熔化热、比热容和特性粘度等。

1、密度

TPU的密度大约在1.10-1.25之间，在同等硬度时聚醚型TPU密度比聚酯型TPU低.TPU密度决定于软段种类、分子量、硬段或软段含量以及TPU聚集态.这一部分讨论TPU与橡胶和塑料的比较、软段类型的影响、TPU分子量的影响、软段取代基的影响和硬段含量的影响。

(1)与橡胶和塑料的比较

TPU密度与橡胶和塑料的比较示于下表.由此可见TPU密度与其他橡胶和塑料无显著差异。

(2)聚酯型TPU与聚醚型的比较

下表给出5种牌号TPU弹性体的硬度与密度的比较.聚酯型TPU硬度为62A -75D的密度在1.15一1.25g/cm3。这说明在同等体积时，聚醚型TPU的质量稍轻，而销售是以质量不是体积.所以在设计、购买和生产时，要考虑这个重要的密度筹别。

(3) TPU分子量的影响

TPU结构是MDI-BDO-PBA-1099,硬段含量34.9%，通过rO=NCO/OH之比调整TPU分子量，无规熔融聚合工艺。TPU分子量与密度关系的实验误差相当大，故数据分散.尽管如此，分子量与密度关系也是明显的,TPU密度随分子量增加而加大，并且在180000时出现拐点。

2、气体扩散系数

气休扩散系数(透气性)(Q)是指在一定的温度和压力下，气体透过试样规定面积的扩散速率，以每单位时间、压力、面积透过一定厚度隔的气体体积表面，即[m2/(s.Pa)] x10-18.不同气体的渗透率Q差别较大，TPU对空气的Q值一般为(3-14) x 10-18 m2/(s.Pa)。 这里讨论影响Q值的一些因素:包括温度、TPU软段类型、硬度等，另外还讨论TPU的透水气性。

(1)温度的影响

Desmopan在25℃ 、60℃的空气、氮气、氧气和化碳气休的扩散系数Q值示于下表，这是用100um膜测得之数据。不难看出扩散系数在60℃比25℃增加数倍。

(2)聚酯型与聚醚型TPU的比较

Elastollan TPU弹性体聚酯型与聚醚型扩散系数的比较示于下表.对空气、氮、氧和化碳四种气体的Q值，聚醚型 TPU普遍低于聚醚型。

(3) TPU硬度的影响

Elastollan TPU弹性体硬度对扩散系数的影响如下表所示。四种气体的扩散系数都随硬度增加而减少，可能是TPU Q值主要决定于软段的深度和性质，软段浓度增加.透气性增加。