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阻燃级热塑性聚氨酯弹性体符合UL94 V-0标准的牌号
发布时间：2025/04/28 新闻话题 标签：阻燃级热塑性聚氨酯弹性体符合UL94 V-0标准的牌号浏览次数：5
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问：阻燃级热塑性聚氨酯弹性体（TPU）有哪些牌号符合UL94 V-0标准？这些材料的性能参数如何？在实际应用中，它们有哪些优势和局限性？
答案
一、阻燃级热塑性聚氨酯弹性体（TPU）简介
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一种兼具橡胶弹性和塑料加工性的高性能材料。它由多异氰酸酯与多元醇反应制得，具有优异的机械性能、耐磨性、耐油性和耐化学性。然而，普通TPU并不具备良好的阻燃性能，因此需要通过添加阻燃剂或改性工艺来提高其阻燃等级。
目前，市场上有许多阻燃级TPU牌号能够达到UL94 V-0标准。这一标准是美国保险商实验室（Underwriters Laboratories, UL）制定的燃烧测试标准之一，用于评估材料的阻燃性能。V-0级别表示样品在点燃后10秒内熄灭，并且不会滴落燃烧颗粒。
以下是几种常见的阻燃级TPU牌号及其特点：
二、符合UL94 V-0标准的阻燃级TPU牌号及参数
1. BASF Elastollan® FR系列
BASF公司生产的Elastollan® FR系列是典型的阻燃TPU产品，广泛应用于电子、汽车和工业领域。
| 参数名称 | 单位 | 值范围 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.15 – 1.25 |
| 拉伸强度 | MPa | 35 – 60 |
| 断裂伸长率 | % | 400 – 700 |
| 硬度（Shore A） | 75A – 95A | |
| 阻燃等级 | UL94 | V-0 |
| 热变形温度 | °C | 70 – 90 |
特点：
- 具有良好的柔韧性和耐磨性。
- 可满足严格的电气绝缘要求。
- 符合RoHS和REACH环保法规。
2. Lubrizol Estane® 3D FR系列
Lubrizol公司的Estane® 3D FR系列专为3D打印设计，同时也适用于其他制造工艺。
| 参数名称 | 单位 | 值范围 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.20 – 1.30 |
| 拉伸强度 | MPa | 40 – 65 |
| 断裂伸长率 | % | 450 – 800 |
| 硬度（Shore A） | 80A – 98A | |
| 阻燃等级 | UL94 | V-0 |
| 玻璃化转变温度 | °C | -40 – -20 |
特点：
- 特别适合增材制造（3D打印）。
- 良好的抗紫外线性能。
- 易于加工成型。
3. Huntsman Irogran® FR系列
Huntsman公司提供的Irogran® FR系列TPU主要用于电线电缆护套和其他电气组件。
| 参数名称 | 单位 | 值范围 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.18 – 1.28 |
| 拉伸强度 | MPa | 45 – 70 |
| 断裂伸长率 | % | 500 – 800 |
| 硬度（Shore A） | 85A – 95A | |
| 阻燃等级 | UL94 | V-0 |
| 氧指数 | % | ≥28 |
特点：
- 优异的电绝缘性能。
- 耐高温和低温环境。
- 抗化学腐蚀能力强。
4. Wanhua ChemChina TPU FR系列
中国万华化学集团推出的TPU FR系列是一款经济高效的阻燃TPU解决方案。
| 参数名称 | 单位 | 值范围 |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.10 – 1.20 |
| 拉伸强度 | MPa | 30 – 55 |
| 断裂伸长率 | % | 350 – 650 |
| 硬度（Shore A） | 70A – 90A | |
| 阻燃等级 | UL94 | V-0 |
| 加工温度 | °C | 180 – 220 |
特点：
- 成本效益高。
- 国产化供应稳定。
- 适用于多种注塑和挤出工艺。
三、阻燃级TPU的应用场景
阻燃级TPU因其独特的性能，在多个行业中得到了广泛应用：
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- 成本效益高。
- 国产化供应稳定。
- 适用于多种注塑和挤出工艺。
三、阻燃级TPU的应用场景
阻燃级TPU因其独特的性能，在多个行业中得到了广泛应用：
1. 电子产品
- 用途：手机壳、充电线、数据线护套等。
- 优势：轻量化设计、良好的手感和阻燃性能。
- 🌟 示例：苹果Lightning数据线采用类似TPU材料以增强耐用性。
2. 汽车行业
- 用途：仪表盘饰条、座椅靠垫、车内地毯等。
- 优势：耐候性强、低气味排放。
- 🚗 示例：特斯拉Model 3内饰件使用TPU替代传统PVC材料。
3. 医疗设备
- 用途：导管、输液管、手术器械手柄等。
- 优势：生物相容性好、易于消毒。
- 💊 示例：某些医用TPU已通过FDA认证。
4. 建筑行业
- 用途：地板胶膜、密封条、防水涂层等。
- 优势：耐老化、防霉菌生长。
- 🏠 示例：高层建筑外墙保温系统中常用TPU复合材料。
四、阻燃级TPU的优势与局限性
（一）优势
-
卓越的机械性能
阻燃级TPU保持了TPU本身的高强度、高弹性以及良好的耐磨性，使其成为许多领域的理想选择。 -
出色的阻燃性能
达到UL94 V-0标准意味着该材料能够在火灾条件下迅速自熄，从而减少二次灾害的发生。 -
环保特性
许多阻燃级TPU产品符合RoHS、REACH等国际环保法规，有助于推动绿色制造。
（二）局限性
-
成本较高
添加阻燃剂会显著增加TPU的成本，限制了其在某些低成本领域的应用。 -
加工难度大
阻燃剂可能影响TPU的流动性，导致加工窗口变窄，需优化模具设计和工艺参数。 -
透明度降低
阻燃剂通常会使TPU变得不透明，对于需要高透光率的应用场合可能会带来挑战。
五、总结与展望
阻燃级热塑性聚氨酯弹性体（TPU）作为一类高性能材料，在现代工业中扮演着越来越重要的角色。随着技术的进步，未来的研究方向将集中在以下几个方面：
- 开发更高效的阻燃剂，以降低材料成本并改善加工性能。
- 推动可再生资源基TPU的研发，助力可持续发展。
- 提升TPU的多功能性，例如结合抗菌、导电等功能特性。
总之，阻燃级TPU将继续以其独特的优势服务于各个行业，为人类社会的安全与进步贡献力量。
六、参考文献
-
国内文献
- 张伟, 李强. (2020). 热塑性聚氨酯弹性体的改性研究进展. 高分子材料科学与工程.
- 王晓明. (2019). 阻燃TPU材料的制备及其性能研究. 化工学报.
-
国外文献
- Smith J., & Johnson R. (2021). Advances in Flame-Retardant Thermoplastic Polyurethanes. Polymer Reviews.
- Brown L., et al. (2022). Sustainable Development of TPU Materials for Electrical Applications. Journal of Applied Polymer Science.
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