熱塑性彈性體的加和應(yīng)用

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1、熱塑性彈性體的加工和應(yīng)用熱塑性彈性體的加工和應(yīng)用謝忠麟（北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，北京，100143）1、熱塑性彈性體的特點(diǎn)熱塑性彈性體（TPE，ThermoplasticElastomer），又稱熱塑性橡膠（TPE，ThermoplasticRubber），是新型彈性體，它經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段（1985～1967，1968～1977，1989～今），取得了長期發(fā)展，涌現(xiàn)出許多工業(yè)化產(chǎn)品，成為與傳統(tǒng)硫化橡膠強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。表1TPE的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)（1）可以用熱塑性樹脂的成型機(jī)械迅速加工，不需要硫化。（2）不添加補(bǔ)強(qiáng)劑，也與填充補(bǔ)強(qiáng)的硫化相同甚至超過的強(qiáng)度特性。（

2、3）通過改變基材的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以獲得具有軟質(zhì)硫化橡膠到近似于塑料的寬廣范圍物性的彈性體。（4）由于TPE不是化學(xué)交聯(lián)的，所以是熱塑性的，邊角料和廢制品可以在利用。（5）節(jié)能（表2、表3、圖1）（6）環(huán)保、衛(wèi)生（1）隨著溫度上升而物性將大。（2）高溫下發(fā)生塑性變形。（3）殘余永久變形大，易發(fā)生應(yīng)力松弛，蠕變等現(xiàn)象。（4）目前還不能作車輛輪胎，汽車懸置減震件，要求高的動(dòng)靜態(tài)、密封件、橋梁/建筑支座等高性能橡膠制品。表2.注射成型TPE與硫化橡膠加工能耗比較TPEE混合料CR混煉膠制品重量混合料（混煉膠）能耗/MJ加工能耗/MJ（包括混合、成型、冷卻、硫化）邊角料、

3、廢料、能耗/MJ合計(jì)能耗/MJ單位體積能耗/MJ·cm-3（注2）0.66614.80.070.215.70.270.14415.70.31.017.06.37注1.設(shè)定制品的性能相當(dāng)注2.相對(duì)密度按TPEE混合料為1.15，CR混煉膠1.33.表3制鞋能耗比較項(xiàng)目單位耗電量/KM·h·（雙-1）單位耗汽量/Kg·（雙-1）單位耗水量Kg·（雙-1）粘制硫化鞋SBS注塑鞋節(jié)約率1％百萬雙節(jié)約量0.530.3245205KM·h5.651.60704.05KM·h23.443.508519.94Kt－23－熱塑性彈性體的加工和應(yīng)用圖1TPEE與硫化橡膠擠出軟管的

4、能耗對(duì)比一例2.熱塑性彈性體的制造方法簡(jiǎn)述TPE的種類很多，制造方法各異，大致分為以下幾類。2.1聚合（1）陰離子聚合將苯乙烯與二烯烴（丁二烯或異戊二烯）在烴類溶劑中以RLi（烷基鋰）為催化劑進(jìn)行聚合而制造SBS和SIS等。（2）配位陰離子聚合1，2—聚丁二烯和反式聚異戊二烯是以VOCI4/R3Al或Co（ph）2/R3Al等催化劑，在烴類溶劑中將烯烴或二烯烴聚合而得。（3）自由基聚合由于分子設(shè)計(jì)困難，采用自由基聚合制造的TPE很少，目前只有乳液聚合的熱塑性氟彈性體。2.2縮聚在郵寄溶劑中或無溶劑狀態(tài)下，將二元醇與二元羧酸等進(jìn)行熱縮聚或界面縮聚而得的TPEE（

5、聚酯熱塑性彈性體）和TPAE（聚酰胺熱塑性彈性體）。2.3加成聚合熱塑性聚氨酯彈性體（TPV）是在有機(jī)溶劑中或無溶劑的狀態(tài)下，由二異氰酸與二元醇進(jìn)行加成聚合反應(yīng)而得。2.4聚合物共混（1）共混型或不分支聯(lián)共混型熱塑性彈性體（a）TPOTPO又稱烯烴系熱塑性彈性體，它包括以聚丙烯（PP）為硬段、乙丙橡膠（EPDM或EPR）為軟段通過簡(jiǎn)單共混或動(dòng)態(tài)硫化形成部分交聯(lián)的熱塑性彈性體。（b）TPVCTPVC（聚氟乙烯系熱塑性彈性體）是軟質(zhì)PVC的拓展，它由軟質(zhì)PVC與部分交聯(lián)（凝膠）PVC或高聚合度PVC或部分交聯(lián)NBR共混而成。（2）全動(dòng)態(tài)硫化共混型熱塑性彈性體（TP

6、V）將橡膠（EPDM、IIR、NBR、NR等）和聚烯烴（一般是聚丙烯—PP，也有PE）與交聯(lián)劑和/或其他助劑在高溫和高剪切下在共混的同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)而形成的TPE，又稱TPV。TPV的島相是高度交聯(lián)（按ASTMD6338-03：>95%）的極微細(xì)的（2μm）的橡膠粒子，海相是塑料（PP）3.TPE的種類TPE的分子中，必需要有兩個(gè)成分：具有火商彈性的橡膠（軟段）和為防止塑性變形的分子約束成分（硬段）。TPE通常按主鏈的約束成分進(jìn)行分類（表4）－23－熱塑性彈性體的加工和應(yīng)用表4TPE的主要品種分類約束形勢(shì)硬段軟段制造方法代號(hào)*1商品名*2苯乙烯系玻璃化微區(qū)PSBR

7、陰離子聚合SBS巴陵牌SBSyh（1）；燕山牌SBS（25）；南海牌SBSF（11）；Taipol（23）；KIBITO（13）；Vector（23）；KratonD、Cariflex（45）；Asaprene、Asaflex、Tufdene-（24）；JSRTR（15）；Europrenesolt（36）；Solprene（43）；Kosyn（9）.IRSIS巴陵牌SBSyh（1）；KratonD（45）；JSRSIS（15）；EuropreneSOLT（36）；Vector（33）；Quitanc（16）.氟化BR聚合物加氫反應(yīng)SEBS巴陵牌SBSyh（1

8、）；KratonG;KratonFG（