热塑性聚氨酯 (TPU)是一种性能
优异的弹性材料,用 TPU 改性 PVC,能得到耐磨、压缩永久变
形、耐环境和耐腐蚀及低温性能优良的软质PVC材料。通常采用
TPU与PVC直接共混的方法,但由于TPU与PVC在粒度、加工
温度等方面存在差异,易造成共混不均,改性效果不佳;另一种方
法是在PVC成型中加入多元醇和多元异氰酸酯,在混炼状态或熔
融加工过程中合成 TPU,得到 TPU/PVC共混物,该方法能提高
TPU/PVC共混物的相容性和均匀性,共混物的强度及透明性都较
第4章 聚氯乙烯的改性及应用 213
好,缺点是制备过程中易造成多元异氰酸酯和多元醇浓度不均,局
部形成凝胶而使共混物的黏度上升,加工难度增加。
为了克服以上两种方法的缺点,得到兼具 TPU 和PVC性能
优点的软质PVC材料,可以采用TPU与VC接枝共聚的方法。国
外 (日本)在20世纪80年代初开发了 TPU犵VC共聚物,兼具
TPU优良的耐磨、耐油、耐寒等性能和PVC的阻燃、加工性能。
TPU犵VC共聚物在不添加增塑剂的情况下,即具有软质PVC的
特性,从而不存在小分子增塑剂的渗出、挥发和迁移现象。由于
TPU犵VC共聚物具有以上优点,目前已作为一种新型的合成材
料而应用于医疗、电气、汽车等方面。
TPU犵VC接枝共聚可采用悬浮、乳液和溶液等方法,以悬
浮法为主。悬浮聚合时一般先将定量的 TPU、水、分散剂加入到
反应釜中,排氧后加入 VC单体,冷搅使 TPU 溶解或溶胀,再升
温聚合。TPU犵VC接枝共聚时,TPU 与 VC的投料质量比最好
为20~150/100,相应的接枝产物中 TPU 的含量为17%~65%。
TPU含量越大,接枝产物的硬度越小。
TPU犵VC共聚物实质上为接枝PVC的 TPU、未接枝PVC
的TPU和PVC均聚物的共混物。接枝率的高低是影响材料性能
的重要因素,为了提高 VC在 TPU 上的接枝率,首先必须保证
TPU在 VC相充分溶解和均匀分散,为此一般都采用TPU预溶解
(溶胀)的方法。TPU犵VC共聚后期产物的接枝率往往较低,采
用后期升温聚合的方法在一定程度上可克服这一问题。