熱塑性彈性體(TPE).pdf

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1、熱塑性彈性體(TPE)發(fā)展歷史物料性能成型性能模具設(shè)計(jì)應(yīng)用制造商及品牌發(fā)展歷史1.1960年Bayer采用重加成反應(yīng)，生產(chǎn)開發(fā)出PU類TPE，即TPU。2.1965年Shell通過鋰系催化體系陰離子聚合，生產(chǎn)SBS嵌段共聚物。3.1972年Unieoyal通過V系齊格勒催化體系的EPDM與PP共混，制得聚烯烴類TPE（TPO）。4.1972年Dupont通過重縮聚反應(yīng)，開發(fā)出聚酯類TPE（TPEE）。5.1972年Shell通過SBS的氫加成研發(fā)出SEBS。6.1981年Monsanto通過EPDM與PP的動(dòng)態(tài)硫化，生產(chǎn)出動(dòng)態(tài)硫化TPO（TPV）。7.1982

2、年Atochem通過重縮聚反應(yīng)，制得聚酰胺類TPE（TPVE）。8.1985年Monsanto通過NBR與PP的動(dòng)態(tài)硫化，制得耐油性動(dòng)態(tài)硫化TPE（TPV）。物料性能TPE同時(shí)具有傳統(tǒng)熱回型橡膠之功能和性質(zhì)（柔軟、彈性、觸感佳），兼具有一般熱塑性塑料之加工簡易，快速及可回收再使用的雙重優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)商業(yè)化批量銷售的TPE主要有6大類：苯乙烯類嵌段共聚物（SBC）、熱塑性聚烯烴類（TPO）、熱塑性聚氨酯（TPU）、熱塑性聚酯彈性體（TPEE或COPE）、熱塑性聚酰胺彈性體（TPE-A）、彈性體合金：苯乙烯類嵌段共聚物包括：苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物則稱之為SBS

3、，SBS氫化后，得到氫化SBS，即苯乙烯—乙烯，丁二烯—苯乙烯，簡稱為SEBS，SEBS具有良好的耐候性、耐熱性、耐壓縮變形性和優(yōu)異的力學(xué)性能。烯烴類熱塑性彈性體包括TPO和TPV兩種，熱塑性聚烯烴彈性體（TPO）是由軟鏈段(大于20%)的橡膠和硬鏈段的聚烯烴構(gòu)成的共混物，被硫化了的橡膠是作為分散相分布在熱塑性塑料連續(xù)相中。熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）：TPU的硬度范圍比較寬，在彈性體中，TPU具有優(yōu)異的耐磨性能，低溫?fù)锨阅軆?yōu)良，優(yōu)異的耐油性，極其優(yōu)異的承重能力。有聚酯類及聚醚類兩種。熱塑性聚酯彈性體TPEE是含有聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物；其中聚醚軟段

4、和未結(jié)晶的聚酯形成無定形相，聚酯硬段部分結(jié)晶形成結(jié)晶微區(qū)，起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用。熱塑性聚酯彈性體具有橡膠的彈性和工程塑料的強(qiáng)度。熱塑性聚酰胺彈性體（TPE-A）：就是聚醚嵌段酰胺彈性體（PEBA），它不含增塑劑，即使硬度較軟的級別，因此具有出色的低溫沖擊性能、在吸能防震方面應(yīng)用較多。彈性體合金：目前比較常見的例子有：TPV+SBC、TPU+SBC、TPEE+SBC、TPV+PP/NBR，其中TPU+SBC、TPEE+SBC合金的主要應(yīng)用是在二次注塑給予彈性體粘接性能。因TPE的種類繁多，以下列舉SEBS為基材的TPE的性能及加工：1.一般性能：具有優(yōu)越的物理、化

5、學(xué)性能且易于加工，具有突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能。同時(shí)，該產(chǎn)品還具有無毒、無污染并可回收二次加工的環(huán)保優(yōu)勢。良好的外觀質(zhì)感，觸感溫和，易著色，色調(diào)均一，穩(wěn)定；可調(diào)的物性，提供廣闊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間。2.機(jī)械性能：力學(xué)性能可比硫化橡膠，但無須硫化交聯(lián)；硬度范圍寬闊，從SHORE-A0至SHORE-D70；耐拉伸性能優(yōu)異，抗張強(qiáng)度最高可達(dá)十幾個(gè)MPa，斷裂伸長率最高可達(dá)十倍以上。3.熱性能：長期耐溫可超過70℃，低溫環(huán)境性能良好，在-60℃溫度下仍能保持良好的撓曲性。4.電性能：良好的電絕緣性及耐電壓特性，其介電常數(shù)在一千赫為1.3x10-4,一兆赫為2.3x1

6、0-4；體積電阻是一分鐘9x1016Ω/cm；二分鐘為2x1017Ω/cm。5.防火性能：可通過添加阻燃劑達(dá)到UL94V-0防火等級。6.耐候性：良好的耐候性及抗氧化性能，可使用于戶外環(huán)境。7.可抵抗的化學(xué)物質(zhì)：耐一般化學(xué)品（水、酸、堿、醇類溶劑）；可在溶劑中加工，可短期浸泡于溶劑或油中。8.不可抵抗的化學(xué)物質(zhì)：長時(shí)間與油、石油、芳香族酸及各種有機(jī)酸接觸，會導(dǎo)致一定程度的降解。9.耐水解性：優(yōu)良的耐水解性能。10.耐輻射性：良好的抗紫外線輻射能力。成型性能可采用以下方式成型：1.注塑2.擠出3.吹塑4.壓延成型注塑成型的工藝條件：1.干燥：為非吸濕性材料，一般

7、在加工前不需干燥，但為了得到良好的外觀及良好的接合性能，建議干燥80℃左右，時(shí)間一般為2~4小時(shí)。2.回收利用：可以100%使用再生材料，其機(jī)械強(qiáng)度亦不會發(fā)生大的改變，但硬度會有一些改變。使用時(shí)，建議采取再生材料比例不要超過20％。3.熱穩(wěn)定性：不宜長時(shí)間滯留在料筒內(nèi)。4.注射機(jī)臺：可以使用配有3段區(qū)域螺桿的標(biāo)準(zhǔn)熱塑性注塑機(jī)成型或多組分成型機(jī)臺。5.料筒容量：產(chǎn)品重量一般為料筒容量的40-80%。6.噴嘴與閉鎖系統(tǒng)：一般用開式噴嘴，使用閉鎖系統(tǒng)將有利于加工。7.螺桿：長徑比L/D為20:1，壓縮比至少2:1。8.料筒溫度：可調(diào)整料筒溫度以使熔融溫度在180-2

8、20℃，最高為250℃，但當(dāng)接合某些工