熱塑性聚氨酯(TPU)是一種性能優(yōu)異的彈性材料，用TPU改性PVC，能得到耐磨、壓縮永久變形、耐環(huán)境和耐腐蝕及低溫性能優(yōu)良的軟質(zhì)pvc材料。通常采用TPU與PVC直接共混的方法，但由于TPU與PVC在粒度、加工溫度等方面存在差異，易造成共混不均，改性效果不佳;另一種方法是在PVC成型中加入多元醇和多元異氰酸酯，在混煉狀態(tài)或熔融加工過程中合成TPU，得到TPU/PVC共混物，該方法能提高TPU/PVC共混物的相容性和均勻性，共混物的強(qiáng)度及透明性都較好，缺點是制備過程中易造成多元異氰酸酯和多元醇濃度不均，局部形成凝膠而使共混物的黏度上升，加工難度增加。
為了克服以上兩種方法的缺點，得到兼具TPU和PVC性能優(yōu)點的軟質(zhì)PVC材料，可以采用TPU與VC接枝共聚的方法。國外(日本)在20世紀(jì)80年代初開發(fā)了TPU-g-VC共聚物，兼具TPU優(yōu)良的耐磨、耐油、耐寒等性能和PVC的阻燃、加工性能。TPU-g-VC共聚物在不添加增塑劑的情況下，即具有軟質(zhì)PVC的特性，從而不存在小分子增塑劑的滲出、揮發(fā)和遷移現(xiàn)象。由于TPU-g-VC共聚物具有以上優(yōu)點，目前已作為一種新型的合成材料而應(yīng)用于醫(yī)療、電氣、汽車等方面。
TPU-g-VC接枝共聚可采用懸浮、乳液和溶液等方法，以懸浮法為主。懸浮聚合時一般先將定量的TPU、水、分散劑加入到反應(yīng)釜中，排氧后加人VC單體，冷攪使TPU溶解或溶脹，再升溫聚合。TPU-g-VC接枝共聚時，TPU與VC的投料質(zhì)量比最好為20~150/100，相應(yīng)的接枝產(chǎn)物中TPU的含量為17~65%。TPU含量越大，接枝產(chǎn)物的硬度越小。
TPU-g-VC共聚物實質(zhì)上為接枝PVC的TPU、未接枝PVC的TPU和PVC均聚物的共混物。接枝率的高低是影響材料性能的重要因素，為了提高VC在TPU上的接枝率，首先必須保證TPU在VC相充分溶解和均勻分散，為此一般都采用TPU預(yù)溶解(溶脹)的方法。TPU-g-VC共聚后期產(chǎn)物的接枝率往往較低，采用后期升溫聚合的方法在一定程度上可克服這一問題。
TPU-g-VC共聚物兼具TPU和PVC的性能優(yōu)點，具有以下特點:完全不用增塑劑，因而不會有附著性、表面沾染性等問題;耐油性、耐磨耗性、耐熱老化性、耐候性和耐寒性優(yōu)良;優(yōu)良的二次加工性和非遷移性;透明性、著色性優(yōu)異，可以高度填充;硬度可在60~95范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，柔軟性優(yōu)良;機(jī)械性能良好，在高溫下仍能保持較好的力學(xué)性能。
TPU-g-VC共聚物加工所添加的助劑與普通PVC基本類似，但它對熱穩(wěn)定劑的選擇性較強(qiáng)，宜用鋇一鋅系或鈣一鋅系穩(wěn)定劑。若用鉛系或錫系穩(wěn)定劑，制品力學(xué)強(qiáng)度降低，尤其當(dāng)使用錫系穩(wěn)定劑時，黏輥嚴(yán)重，加工困難。TPU-g-VC共聚物的耐水性稍差，加工配方中可加適量的防水解劑。各類助劑與TPU-g-VC共聚物的混合溫度在70~100℃較為合適。在硬度、加工溫度相近條件下，TPU-g-VC共聚物的熔體黏度、加工扭矩大于一般軟質(zhì)PVC，加工放熱也較大。
根據(jù)制品需要，TPU-g-VC共聚物可采用壓延、擠出、注塑、吹塑等方法進(jìn)行加工。TPU-g-VC共聚物在擠出加工時，采用低溫高效混煉的螺桿，得到的制品較好。其典型擠出加工條件為:擠出機(jī)Φ40mm，螺桿長徑比22，壓縮比3.5;機(jī)身后部、中部和前部溫度分別為120℃、140℃、150℃，分流梭支架處溫度為160℃,口模溫度為165℃。
TPU-g-VC共聚物是兼具TPU和PVC特性的軟質(zhì)產(chǎn)品，可代替聚氨酯和軟質(zhì)PVC而用于制作醫(yī)療器械、電線電纜、汽車部件、日用制品等。用TPU-g-VC共聚物生產(chǎn)的醫(yī)療器械(如輸血袋、輸液袋、輸液管、人工腎臟回路管等)具有不易滲析、溶血性小、高溫消毒時耐熱性好、生物相容性優(yōu)異等特點;用TPU-g-VC共聚物制備的電纜電線，撓曲強(qiáng)度高，非遷移性好，符合阻燃要求，而且低溫下性能優(yōu)異，適合在寒冷地區(qū)應(yīng)用;由TPU-g-VC共聚物制得的薄膜對有機(jī)物質(zhì)的阻隔性能較佳、保鮮性能好，適用于食品包裝;利用TPU-g-VC共聚物的耐磨耗性、耐油性及彈性，可制作高檔旅游鞋料; TPU-g-VC共聚物在各種車輛上應(yīng)用亦很廣，能制作電刷、刮片等部件。此外，用TPU-g-VC共聚物制作的各種軟管、異型材、防水布、皮革等，綜合性能優(yōu)良，使用期長，適用于要求較高的場合。
