一、引言

PUE系列聚氨酯色浆在CPU浇注型弹性体、TPU热塑性聚氨酯及聚氨酯鞋底原液中的着色应用，是决定聚氨酯制品外观一致性与使用性能的关键环节。聚氨酯弹性体兼具橡胶的高弹性与塑料的高强度，广泛应用于工业缓冲件、鞋底、辊轮等领域，而颜料分散的均匀性直接影响制品的力学性能和外观品质。东莞市蒂森新材料有限公司基于PUE系列色浆在聚氨酯弹性体行业的多年量产数据，系统梳理CPU、TPU及鞋底原液三大场景的工艺适配要点，为配方与生产人员提供可直接参考的应用案例。

图1 PU聚氨酯发泡运动鞋底，采用PUE色浆均匀着色，耐磨防滑性能优异

二、技术特点与作用机理

PUE系列聚氨酯色浆是一种以聚氨酯预聚物为载体、颜料经超细研磨分散而成的高浓度着色体系，专为CPU、TPU及聚氨酯发泡体系设计。其在弹性体体系中的作用机理体现在三个方面：一是载体树脂与聚氨酯基体化学结构同源，保证了色浆在多元醇/预聚体中的快速分散和低界面张力；二是颜料颗粒经高分子分散剂包覆后，在固化过程中不发生迁移和上浮，确保制品截面上颜色均匀；三是所选颜料（如炭黑、酞菁蓝、永固红等）均经过耐温验证，可承受CPU 110-120℃固化温度及TPU 180-200℃加工温度而不变色。PUE黑色色浆粒径约800nm，彩色系列约1μm，在弹性体体系中兼具遮盖力和分散稳定性。此外，PUE色浆的黏度设计（25℃下2000-8000mPa·s）适配弹性体加工设备的计量泵和混合头，确保色浆在极低添加量下仍能精确计量并快速均匀分散于高黏度聚氨酯基体中。

三、应用案例一：CPU浇注型聚氨酯弹性体制品着色

体系：MDI型CPU预聚体（NCO%=6.5%），扩链剂MOCA。

工艺参数：预聚体脱水温度110℃，真空度-0.095MPa，脱水时间2h。加入PUE-B100黑色色浆（颜料含量28%），添加量为预聚体质量的1.8%，在100℃下以600rpm搅拌8min使其均匀分散。随后加入预热至110℃的MOCA（当量比1.05），快速搅拌15s后浇注入预热至100℃的金属模具。固化条件：100℃×2h脱模，后固化110℃×12h。

性能测试结果：浇注试样邵A硬度92±2，拉伸强度42MPa，撕裂强度85kN/m，扯断伸长率450%，与未加色浆的空白样相比，力学性能保留率≥96%。制品截面颜色均匀，无肉眼可见色点，色差ΔE≤0.8。此外，压缩永久变形（GB/T 7759-1996，70℃×22h，压缩率25%）为18%，与空白样（16%）接近，表明PUE色浆载体参与固化反应后未对CPU弹性体的交联密度产生显著负面影响。磨耗性能（GB/T 1689-2014，阿克隆磨耗）为0.08cm³，满足工业缓冲件和辊轮的耐磨要求。

图2 黄白双色聚氨酯休闲鞋底，PUE色浆在双密度发泡体系中着色均匀稳定

四、应用案例二：TPU热塑性聚氨酯挤出/注塑着色

体系：聚酯型TPU（邵A 85A，熔体流动速率15g/10min@190℃/2.16kg）。

工艺参数：PUE-C200蓝色色浆（颜料蓝15:3，含量22%）与TPU干燥粒子（80℃×4h）按2.0%比例预混后，经双螺杆挤出机造粒。挤出温度分段：175/185/195/200/195℃，螺杆转速220rpm，水冷拉条切粒。所得色母粒在注塑机上打样（料筒温度185-195℃，模具温度30℃），观察外观颜色和析出情况。

性能测试结果：注塑样片色差ΔE=0.6，表面光泽度（60°）88GU，与本色TPU相比透明度损失≤8%。耐迁移测试（60℃×72h，白色滤纸压吸）等级4-5级，耐光牢度（氙弧灯，GB/T 1865-2009）达7级。PUE色浆在TPU高温加工中无分解、无喷霜，说明颜料耐热性和载体相容性均满足要求。此外，熔融指数（MFR，190℃/2.16kg）测试显示，添加2.0%色浆后TPU的MFR从15g/10min变为14.2g/10min，变化率≤5%，不影响挤出和注塑工艺窗口。耐低温冲击（-20℃，GB/T 1043.1-2008）保持率≥90%，表明色浆未破坏TPU软段的低温弹性。

五、应用案例三：聚氨酯鞋底原液发泡着色

体系：聚醚型双组分聚氨酯鞋底原液（A组分：聚醚多元醇+助剂，B组分：改性MDI，NCO%=18.5%）。

工艺参数：PUE-S300棕色色浆加入A组分，添加量为A组分质量的2.2%，以500rpm搅拌10min均匀。采用低压发泡机注模，A/B组分温度均为45℃，混合头转速4000rpm，模具温度45-50℃，发泡时间约4-6min，熟化温度60℃×30min后脱模。

性能测试结果：鞋底密度0.45±0.02g/cm³，硬度（邵C）55±3，回弹率38%，磨耗（GB/T 3903.2-2017）≤120mm³。连续生产50双鞋底，色差ΔE≤1.0，底部与侧面颜色一致，无浮色、发花现象。耐折性能（GB/T 3903.1-2008，4万次）无裂纹、无变色，防滑系数（干态，GB/T 3903.6-2017）≥0.55。PUE-S系列色浆在发泡体系中不影响气泡成核和泡孔结构，泡孔孔径均匀（平均0.3-0.5mm），闭孔率≥85%。

图3 TPU热塑性聚氨酯透明颗粒，PUE色浆通过挤出造粒均匀分散于TPU基体中

六、关键选型参数与使用建议

针对CPU弹性体、TPU和鞋底原液三大应用场景，PUE系列色浆的选型需匹配不同工艺条件。下表汇总了各应用场景的推荐型号、添加量范围及关键性能指标：

使用建议：（1）CPU体系建议在预聚体脱真空后、加入扩链剂前加入色浆，避免色浆带入气泡；（2）TPU加工前需将TPU粒子充分干燥（80℃×4h，含水率≤0.05%），色浆可直接与干燥粒子混合，无需额外干燥；（3）鞋底原液体系中色浆应先与A组分预混均匀后再上机，切忌直接加入B组分；（4）批量生产前建议进行小试，确认色差和物理性能合格后再放量；（5）对于多色套色或渐变色鞋底，建议采用两步法浇注工艺，PUE色浆在不同密度层中均保持颜色一致性，不会因发泡倍率差异而出现色迁移。更多应用案例可查阅蒂森技术文献库。

图4 黑白双色PU运动鞋底，PUE色浆在多密度发泡体系中保持颜色一致性

七、结论

PUE系列聚氨酯色浆在CPU浇注弹性体、TPU热塑性聚氨酯及聚氨酯鞋底原液三大应用场景中均表现出优异的分散稳定性和工艺适配性，正常添加量下不劣化聚氨酯力学性能，制品色差可控在ΔE≤1.0以内，是聚氨酯弹性体制品可靠的着色解决方案。如需进一步了解PUE系列产品的完整型号体系和技术规格，欢迎访问东莞市蒂森新材料有限公司官网获取详细资料。

八、常见问题FAQ

Q1：CPU弹性体加入PUE色浆后固化速度变慢是什么原因？
A：CPU固化速度变慢通常与色浆带入的微量水分或羟基有关。建议使用前将色浆在80℃下真空脱水30min，并适当提高固化温度5-10℃或调整催化剂用量。若问题持续，可联系东莞市蒂森新材料有限公司技术支持调整色浆载体配方。

Q2：TPU注塑制品表面出现色点/麻点如何解决？
A：色点问题通常由颜料分散不良或色浆与TPU相容性不足导致。建议检查：（1）色浆细度是否≤15μm（ASTM D1210）；（2）挤出温度是否足够使色浆载体充分熔融；（3）TPU干燥是否充分。若细度合格仍有色点，可尝试提高挤出温度5-10℃或增加过滤网目数。

Q3：鞋底发泡制品颜色不一致、局部发花怎么办？
A：发花现象多因色浆在A/B组分混合前分散不均或色浆密度与多元醇差异过大。建议：（1）色浆加入A组分后延长搅拌时间至10-15min；（2）检查发泡机混合头转速是否≥4000rpm；（3）确认模具温度均匀（温差≤±3℃）。PUE-S系列专为鞋底原液设计，相容性已优化，正常工艺条件下可避免发花。

Q4：PUE色浆能否用于NDI体系或其他特种聚氨酯弹性体？
A：PUE系列主要适配MDI/TDI基CPU和聚酯/聚醚型TPU体系。NDI体系因反应活性极高、固化温度特殊，建议先进行小试验证。如需特种体系配色，可与东莞市蒂森新材料有限公司技术团队沟通定制方案。