TPU弹性体材料的性能和基础知识介绍 及水解定义

TPU弹性体材料的性能和基础知识介绍
-来自中国塑料行业网

人们对弹性体材料的要求越来越严格，特别是在触觉性能方面有极其关键的应用。为了达到市场需要的柔软性能，采用添加增塑剂或者与其它更软材料化合的方法软化TPU。不幸的是，这些方法通常牺牲的代价是机械或物理性能降低，或者产生潜在环境问题。　　　　　　　　

图1：TPU与其它塑料的硬度范围

TPU的历史　
TPU 已被应用几十年了，其可加工性能和整体柔软度已经得到持续改进。早期最软TPU的硬度为80-85硬度A，其中许多产品的加工性能极差。多年以来，TPU 已经变得更软，采取的措施有多种，最通常的方法是添加增塑剂或与更软的弹性体化合。近年来，采用更新的制造方法和新型原材料可以生产更软的TPU。　
　　　　　　　　　
本文介绍的软性TPU（如图1中黄色标记部份）是采用软的、快速结晶的软组份组成，具有良好的加工特性和优越的性能。　
　　　　　　　　　
TPU与硬化性能　
图 2显示3种不同软性TPU的硬化性能。绿线显示基于乙醚的新型软性TPU之一DP 6065A与基于酯的软性TPU。可以看出，新一代TPU比传统软性TPU硬化快得多，大大降低循环时间，部件生产更有效。总体来说，在达到最终硬度的 50-75％时，加工商可以注射部件。对于DP 6065A，在图2示例中，可在30秒内达到这一点，而其它软性TPU需要几分钟。由于提高制造效率，循环时间短的等改进可以使每个部件的成本更低。　
　　　　　　　　　
即使是全新类型，这些TPU仍然具有与传统热塑性聚氨酯相关的优异物理特性。此外，由于产品基于聚醚多醇，因此具有耐水解和抗微生物的固有特性，这正是基于酯的软性TPU存在的问题。附表列示了这种新一代TPU的测试特性、水解以及热空气老化效应。
　　　　　　　　

图2：各种软TPU的硬度变化

TPU粘接各种基底的性能　
为了正确选择特殊应用材料，了解一种材料粘接在另一种上，或者两种材料之间形成接口时材料产生的性能极其重要。　
　　　　　　　　　
一般来说，TPU在许多基底上的粘接性能优良（聚烯烃除外）。与常见基底，例如PC、ABS、PC/ABS混合物、丙烯酸、POM、共聚多酯、PA和许多其它材料的粘接强度高。　
　　　　　　　　　
特性差异对比　
根 据初始原材料，TPU之间的特性差异可能很大。根据用于制造尿烷聚合物的许多类型聚合物二醇或多羟基化合物（软性部分）对大多数TPU进行了对比。这些产 品可以基于酯、乙醚和碳酸盐联接多羟基化合物，可具有不同分子重量和构造。从这些不同材料中，可以得到各种不同程度的挠性、耐水解性、耐燃油/机油性能以 及各种其它特性。　
　　　　　　　　　
这些不同多羟基化合物也可以对聚合物的结晶和硬化产生巨大影响。一些多羟基化合物可以更有效地分离部分相。新一代TPU使用基于乙醚、可以快速结晶的多羟基化合物，因此，通常循环时间更短。物理特性趋向于比基于酯的传统TPU低，但是通常比其它软性弹性体高。　
　　　　　　　　　
从 这3种基本原材料开始，二异氰酸酯可以与聚合物二醇的-OH基团发生反应，也可以与增链剂的-OH基团发生反应。这样可以产生富含聚合物二醇尿烷（软性部 分）的区域，以及相应产生富含增链剂尿烷（硬性部分）的区域。软性部分确定最终的TPU特性，例如弹性、低温挠性以及某种程度上聚合物的膨胀特性和水解。 同时，硬性部分影响硬度、弹性模数、脱模性能以及高温性能。　　　　　　　

多组分模制　
　一个快速成长的领域是多组分或软接触重叠射出加工技术（overmolding）。TPU在突出模制 方面具有很大优点，因为TPU可以固有粘接广泛的热塑性基底，比许多其它弹性体具有更高特性矩阵。由于新一代TPU的循环时间更短，多组分模制比传统软性 TPU更有效，比许多其它弹性体整体耐用性更好。　
　　　　　　　　　
　　　

总结：除TPU的典型特性以外，例如耐磨性能优良，在广泛温度范围内挠性好，以及耐候性和耐化学物品性能优良，最新的市场需求是加工商使用极为方便的越来越柔软的材料。　
　　　　　　　　　
新一代DP 6xxxx级产品可加工性能优良，具有尿烷的粗糙度和耐用性。除了这些优良特性之外，由于可以自然粘接各种常见刚性基底，这些新TPU成为重叠射出加工和许多其它工业与消费应用考虑的优良材料。（完）　　　　　　　　

附表：新型DP TPU的物理属性

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水解 -http://baike.baidu.com/view/19501.htm

科技名词定义

中文名称：水解

英文名称：hydrolysis

定义：使某一化合物裂解成两个或多个较简单化合物的化学过程。水分子的H和OH部分参与被裂解化学键的任一侧起反应。如脂肪在酸、碱、脂酶的作用下水解, 生成甘油与脂肪酸或更小分子。

应用学科：

生物化学与分子生物学（一级学科）；脂质（二级学科）

--------------------------------------------   以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

水解是一种化工单元过程，是利用水将物质分解形成新的物质的过程。盐电离出的离子结合了水电离出的H+和OH-生成弱电解质分子的反应。物质与水发生的导致物质发生分解的反应（不一定是复分解反应）也可以说是物质是否与水中的氢离子或者是氢氧根离子发生反应。

目录

定义

简介

分类

正盐

用例

1. 水解反应
2. 取代反应

碱液水解

定义

　　水解是一种化工单元过程，是利用水将物质分解形成新的物质的过程。通常是指盐类的水解平衡。

简介

　　水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的

水解

一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。工业上应用较多的是有机物的水解，主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反 应的逆反应。大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸，有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进行，后者则多用塔式反应器。典型的水解有四种类型。

分类

　　典型的水解有四种类型。 　　①卤化物的水解 　　通常用氢氧化钠水溶液作水解剂，反应通式如下：

水解

　　R-X+NaOH─→R-OH+NaX 　　Ar-X+2NaOH─→Ar-ONa+NaX+H2O 　　式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼，可在较温和的条件下水解，如从氯苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时，水解较易进行，如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。 　　②芳磺酸盐的水解 　　通常不易进行，须先经碱熔，即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠，后者可通过加酸水解生成酚。如萘－2－磺酸钠在300～340℃常压碱熔后水解而得2－萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。 　　③胺的水解　脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐，再加热使重氮盐水解。反应通式如下： 　　Ar-NH2+NaNO2+2H2SO4─→Ar-N2HSO4+NaHSO4+2H2O 　　Ar-N2HSO4+H2O─→ArOH+H2SO4+N2 　　如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚)。芳环上的氨基直接水解，主要用于制备1-萘酚衍生物,因它们有时不易用其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解。 　　④酯的水解 油脂经加碱水解可得高碳脂肪酸钠(肥皂)和甘油；制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯，经加酸水解可得低碳醇。

正盐

　　正盐分四类： 　　一、强酸强碱盐不发生水解，因为它们电离出来的阴、阳离

水解

子不能破坏水的电离平衡，所以呈中性。 　　二、强酸弱碱盐，我们把弱碱部分叫弱阳，弱碱离子能把持着从水中电离出来的氢氧根离子，破坏了水的电离平衡，使得水的电离正向移动，结果溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，使水溶液呈酸性。 　　三、强碱弱酸盐，我们把弱酸部分叫弱阴，同理弱阴把持着从水中电离出来的氢离子，使得溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液呈碱性。 　　四、弱酸弱碱盐，弱酸部分把持氢，弱碱部分把持氢氧根，生成两种弱电解质，再比较它们的电离常数Ka、Kb值的大小（而不是水解度的大小），在一温度下，弱电解质的电离常数（又叫电离平衡常数） 是一个定值，这一比较就可得出此盐呈什么性了，谁强呈谁性，电离常数是以10为底的负对数，谁负得少谁就大。总之一句话，盐溶液中的阴、阳离子把持着从水 中电离出来的氢离子或氢氧根离子能生成弱电解质的反应叫盐类的水解。还有有机物类中的水解，例如酯类的水解，是酯和水反应（在无机酸或碱的条件下）生成对应羧酸和醇的反应叫酯的水解，还有卤代烃的碱性水解，溴乙烷和氢氧化钠水溶液反应生成乙醇和溴化钠叫卤烷的水解，还有蛋白质的水解，最终产物为氨基酸等等。

用例

水解反应

　　（1）含弱酸阴离子、弱碱阳离子的盐的水解，例如：Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+，CO32-+H2O=HCO3-+OH- 　　（2）金属氮化物的水解，例如：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 　　（3）金属硫化物的水解，例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 　　（4）金属碳化物的水解，例如：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 　　（5）非金属卤化物的水解，例如：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl 　　此类反应多为水分子攻击卤原子，但也有例外，如NCl3水解： 　　NCl3+3H2O=NH3+3HClO 　　该反应为水分子攻击氮原子

取代反应

　　（水解反应）(有机反应) 　　1.卤代烃在强碱水溶液中水解，例如：CH3CH2-Cl+H-OH—△→NaOH 　　CH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O 　　2.醇钠的水解，例如：CH3CH2ONa+H2O=CH3CH2OH+NaOH 　　3.酯在酸、碱水溶液中水解，例如： 　　CH3COOCH2CH3+H2O—H△→CH3COOH+CH3CH2OH 　　CH3COOCH2CH3+NaOH=△ H2O=CH3COONa+CH3CH2OH 　　4.二糖、多糖的水解，例如淀粉的水解：（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖） 　　5.二肽、多肽的水解，例如H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH 　　6.亚胺的水解 ArCH=N-Ph—H20 H+ →ArCHO+PhNH2 　　注意：上述反应中“=”均为可逆符号（除脂在碱中水解的反应），水解产物量很小，不必标明沉淀或气体。

碱液水解

　　自从人类首次行走在地球上，人类遗体通常是埋葬或火化。不过，现在有一种创新办法正在引起人们的兴趣――用碱液来水解尸体，使其变成褐色的糖浆物，冲入下水道就行了。 　　此过程叫碱水解，美国16年前就开发出了此技术，主要用于处理动物尸体。通过把一个巨大的像高压锅似的不锈钢筒里的碱液加热到300度，再升压到每平方英寸60磅的压力之下，就可以水解尸体了。目前只有美国医疗中心用它来处理人类尸体 ――全是用于研究的捐赠者的遗体。 　　由于此办法具有环保优势，一些殡仪馆表示它有一天会胜过埋葬和火化。不过，让公众接受此办法可能面临最大挑战，这会让一些人感到可怕。因为心理变态者和独裁者用酸或碱来折磨或杀害他们的受害人。因此，这一办法的兴起就引起美国社会的很大争论，其中美国有些地方在法律上禁止此办法的应用。 　　然而，在美国明尼苏达州和 新罕布什尔州，碱水解是合法的，有些丧葬承办人正在急切地推销这一办法。据报道，这种水解后的咖啡色液体具有机油一般的稠密度，还带有地一股强烈的氨水气 味。但支持者表示这是消过毒的，如果操作按要求进行的话，是可以安全进入下水道的。而且，碱水解不会占用埋葬和火化那么多的空间，还能减少火葬场最关心的 废物排放问题――包括二氧化碳和水银的排放。 　　美国佛罗里达大学的二处校址分别从2005年和20世纪90年代中期开始用碱水解来消溶动物尸体。美国生物安全公司负责生产这种钢筒，他们估计大约有40-50家医院用他们的设备来处理医疗废物和动物尸体。使用者包括兽医学院、大学、制药公司和美国政府机构。

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扩展阅读：

• 1《中国大百科全书》
• 2《无机化学》

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“水解”在汉英词典中的解释(来源：百度词典)：

1.[Chemistry] hydrolysis

2.[Chemistry] to hydrolyze

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水解反应的定义是甚么？与水化有甚么区别？

-http://zhidao.baidu.com/question/18337907.html

水解反应

水与另一化合物反应，该化合物分解为两部分，水中氢原子加到其中的一部分，而羟基加到另一部分，因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。工业上应用较多的是有机物的水解，主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质,水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸，有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进行，后者则多用塔式反应器。典型的水解有四种类型。

①卤化物的水解  通常用氢氧化钠水溶液作水解剂，反应通式如下：

R—X+Na+OH-—→R—OH+Na+X-

Ar—X+2NaOH—→Ar—ONa+NaX+H2O式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼，可在较温和的条件下水解，如从氯苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时，水解较易进行，如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。

②芳磺酸盐的水解  通常不易进行，须先经碱熔，即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠，后者可通过加酸水解生成酚。如萘－2－磺酸钠在300～340℃常压碱熔后水解而得2－萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。

③胺的水解  脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐，再加热使重氮盐水解。反应通式如下：

Ar—NH2+NaNO2+2H2SO4

—→Ar—N+2HSO-4+NaHSO4+2H2O

Ar—N+2HSO4+H2O—→ArOH+H2SO4+N2

如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚)。芳环上的氨基直接水解,主要用于制备1-萘酚衍生物,因它们有时不易用其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解。

④酯的水解 油脂经加碱水解可得高碳脂肪酸钠(肥皂)和甘油;制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯，经加酸水解可得低碳醇。

水化
<化>分子或离子与水结合而形成水合物或水合离子的过程。物质在水中的溶解或离解，主要是通过水化而引起
的。在有机化学中也指分子中不饱和键在

(回答者： coolwolf46)