热塑性聚酯弹性体高分子新材料及其应用简述
热塑性弹性体简介及SEBS的应用现况和市场分析
热塑性弹性体简介及SEBS的应用现况热塑性弹性体（TPE）是一种介于橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，具有橡胶和塑料的双重性和宽广特性，常温下具有橡胶的高弹性，在高温下又能塑化成型，目前已广泛应用于汽车、电子电气、建筑、医疗、玩具等领域。
随着新技术的发展，促进了TPE性能的不断优化和提升，应用领域不断拓展，尤其是汽车和医疗领域需求强劲；此外由于人们环境意识的提高，材料回收性成为选材的一个重要因素，全球废弃的PVC成为环境污染的重要问题，国外限制使用PVC 呼声日趋高涨，也促进了TPE消费快速增长。
目前工业化生产TPE主要分为以下几类：苯乙烯类（TPS）、烯烃类（TPO）、氯乙烯类（TPVC）、氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、酰胺类（TPAE）、有机氟类（TPF）、双烯类（TPB、TPI）等。
TPE和传统橡胶相比具有以下优点：1、可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型、递模成型等；2、生产过程中产生的废料（逸出毛边、挤出废胶）和最终出现的废品，可以直接返回再利用：3、用过的TPE旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源；4、不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ/kg，TPE 为144MJ/kg，可节能25%以上；5、自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握；6、为橡胶工业开拓新的途径，扩大了橡胶制品应用领域。
7、部件尺寸和整个质量更能严密控制，密度较低，而使单位重量能得到更多的部件，满足轻量化的要求。
下面简单介绍一下热塑性弹性体的几个主要类型：一，苯乙烯类：苯乙烯系热塑性弹性体（又称苯乙烯类嵌段共聚物缩写为TPS或SBC）目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体，由硬段相苯乙烯段和软段相丁二烯、异戊二烯嵌段共聚组合而成，主要分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS，以及两者的加氢共聚物SEBS和SEPS。
热塑性聚酯弹性体的研究进展与应用解读
热塑性聚酯弹性体的研究进展与应用摘要：介绍了国内外热塑性聚酯弹性体（TPEE）研发状况、生产技术及其主要应用领域，强调随着轨道交通等行业的快速发展，我国加快发展TPEE行业的重要性和迫切性。
关键词：热塑性聚酯弹性体；TPEE；合成；应用引言热塑性聚酯弹性体（TPEE，也有称作聚醚酯热塑性弹性体）是由高熔点、高硬度的结晶型聚酯硬段和玻璃化转变温度较低的非晶型聚醚或聚酯软段组成的线性嵌段共聚物。
硬段主要为芳香族聚酯，常见的主要为PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）等；软段（连续相）主要为脂肪族聚酯或聚醚，脂肪族聚酯常见的有PGA（聚乙交酯）、PLLA（聚丙交酯）、PCL（聚己内酯）等，聚醚常见的有PEG（聚乙二醇醚）、PPG（聚丙二醇醚）、PTMG（聚四氢呋喃）等[1,2]。
其硬段的刚性、极性和结晶性使得TPEE 具有突出的强度和较好的耐高温性、耐油性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性；软段的低玻璃化温度和饱和性使得TPEE 具有优良的耐低温性和抗老化性。
TPEE 独特结构所呈现的性能特点使得其很快在汽车、电子电气、工业制品、体育用品等领域得到了广泛的应用，而且随着近年来轨道交通的快速发展，TPEE 在车辆缓冲器、铁路枕木垫等方面也表现出强有力的竞争力。
1 TPEE的研究进展1.1 国外TPEE 研究进展1972 年，美国DuPont（杜邦）公司率先将自己研制的模塑加工型聚酯弹性体商业化，商品名为Hytrel。
同年，日本Toyobo（东洋纺）公司的聚酯弹性体也投放市场[3]，商品名为Pelprene。
随后，Hoechst-Celanese、GE、Eastman、AKZO （阿克苏·诺贝尔）等10 余家公司也相继开发生产出各自的TPEE 产品。
国外主要TPEE 生产商及其商品名称（见表1）。
美国DuPont 公司的Hytrel 产品分为很多个系列，如通用型系列（牌号G4074 等）、高性能系列（牌号3078 等）、吹塑系列（牌号BM6574 BK316 等）、吹塑系列（用于汽车防尘罩、盖板等，牌号HTR8139BK 等）、挤出系列（牌号5586 等），还有阻燃系列、可接触食品系列以及采用20 %～60 %非食物生物材料类聚醚多元醇取代了基于石油化工产品的聚醚多元醇的可再生资源热塑性聚酯弹性体系列等等。
热塑性聚酯弹性体TPEE综述
热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体（TPEE）又称聚酯橡胶，是一类含有PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯）聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。
1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE商品名分别为Hytrel和Pelprene。
随后，Hochest-Celanese、GE Eastman AKZO现在的DSM等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod Ecdel和Arnitc。
与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。
对大多数用途来说，TPEE可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。
TPEE的特性是：1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能，尤其是在低温（-40 C）4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。
由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。
合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT软段则选择非结晶性Tg的聚醚（如聚乙二醇醚PEG聚丙二醇醚PPG聚丁二醇醚PTM蒔）或聚酯（如聚丙交酯PLLA聚乙交酯PGA聚己内酯PCL等脂肪族聚酯）。
］n ［可以合成反应，PEG或PTM（和PBT PEG>PTMG>PTMG-PPG的相容性次序为：PBT不同聚醚软链段与在1.3-1.8以上的PTMG-PB和PEG-PB■多嵌段共聚物。
热塑性聚酯弹性体(TPEE)综述
热塑性聚酯弹性体（TPEE）热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
TPEE兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，软硬度可调，设计自由，是热塑性弹性体中倍受关注的新品种。
1972年，美国DuPont公司和日本Toyobo公司率先开发出TPEE，商品名分别为Hytrel和Pelprene。
随后，Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(现在的DSM)等世界大公司相继开发出了各种牌号的TPEE产品，商品名各为Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。
与橡胶相比，TPEE具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。
对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。
TPEE的特性是:1. 优异的抗弯曲疲劳性能2. 极好的瞬间高温性能3. 优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)4. 良好的抗撕裂性和耐磨性5. 出色的耐化学性和耐候性6. 优异的电性能7. 优异的电荷承受能力8. 与ABS，PBT和PC等材料具有极好的粘结性9. 与油漆，胶水和金属均具有极好的粘结性10. 加工的多样性和易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。
由于TPEE具有突出的机械强度、优良的回弹性和宽广的使用温度等综合性能，在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用，其中在汽车工业中的应用最广，占70%以上。
合成1. 原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。
不同聚醚软链段与PBT的相容性次序为：PEG>PTMG>PTMG-PPG>PPG。
热塑性聚氨酯材料的制备及应用
热塑性聚氨酯材料的制备及应用热塑性聚氨酯（TPU）材料是一种高密度、高强度的聚合物，有着优异的耐磨性、柔软性、耐化学腐蚀性和耐高温性能。
因此，热塑性聚氨酯材料在众多领域得到了广泛应用，如汽车、建筑、电子、医疗等行业。
本文将从热塑性聚氨酯材料的制备和应用两个方面进行探讨。
一、热塑性聚氨酯材料的制备热塑性聚氨酯材料的制备主要分为以下几个步骤：1.原材料准备热塑性聚氨酯材料的主要原料是聚醚或聚酯等多元醇与二异氰酸脂的反应产物。
其中，多元醇可以是聚醚三元醇、聚酯三元醇等，二异氰酸脂可以是二异氰酸酯、二异氰酸酰胺等。
2.反应制备首先将多元醇与二异氰酸脂按照一定的比例混合均匀，然后在一定的温度下进行反应，使其形成热塑性聚氨酯材料。
在反应的过程中，需要加入一些催化剂、稳定剂和其他添加剂，以提高其性能和稳定性。
3.加工成型制备好的热塑性聚氨酯材料可以通过注塑、挤出、吹塑等方式进行加工成型。
这些加工方式可以根据不同的形状和要求进行调整，从而得到最优质的成品。
二、热塑性聚氨酯材料的应用1.汽车领域热塑性聚氨酯材料在汽车领域有着广泛的应用，特别是在汽车内饰和座椅的生产中。
热塑性聚氨酯材料可以制成柔软、舒适的座椅垫、扶手和门板等部件，同时具有耐磨性和高强度。
2.建筑领域热塑性聚氨酯材料在建筑领域中的应用越来越广泛。
它可以制成符合建筑物温度、压力和防火等要求的绝缘材料、防水材料和隔声材料。
这些材料可以有效减少建筑物的能量消耗和噪音污染。
3.医疗领域热塑性聚氨酯材料在医疗领域中也有着广泛应用。
它可以制成各种医疗用品，如外科手术器械、人工心脏瓣膜、人造组织和器官等。
这些医疗用品具有柔软性、易清洁和低过敏性的特点，对患者的健康安全也具有重要意义。
4.电子领域热塑性聚氨酯材料在电子领域中也有广泛应用。
它可以制成高耐磨的电子零部件、防静电材料和柔性线路板等。
这些材料可以有效保护电子设备的安全，提高电子设备的可靠性和稳定性。
总之，热塑性聚氨酯材料在众多领域中都有着广泛应用。
热塑性聚氨酯弹性体的应用浅谈
・专题综述・热塑性聚氨酯弹性体的应用浅谈陶 宇(沈阳化工学院 110021)摘 要:简要介绍了热塑性聚氨酯弹性体的合成方法。
着重介绍了国内外应用方面的研究动向,并在合成与应用方面提出了建议。
关键词:热塑性聚氨酯;弹性体;氨纶;熔融纺丝 热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU),以其优异的性能和广泛的应用,已成为重要的聚氨酯材料之一。
近年来约以10%速度逐年增长,2000年全球TPU总产量约为14万～15万t。
我国2000年TPU产量估计为0.4万t左右。
由于聚氨酯原料多元醇及异氰酸酯品种较多,不同相对分子质量及分子结构的软、硬段结合,所得的TPU的种类及性能各不相同。
TPU兼有塑料加工工艺性能和橡胶的物理机械性能,其耐磨、耐油、耐低温、耐辐射性能尤为优良,使其应用广泛。
我国由沈阳化工学院设计的年产1000t的TPU生产线在辽宁省锦州天工实业公司已试车成功,并即将投入生产,产品性能经过测试已达国际水平。
山东烟台华大公司和天津尧舜聚氨酯制品有限公司从国外引进的TPU生产装置,目前按各自的销售渠道在正常运转。
近年来,由于原料生产装置和设备的大量引进,更会促使我国TPU生产的发展。
1 TPU的合成TPU合成方法可分为一步法及预聚法,由于反应条件不同,聚合物的性能出现较大的差异。
其中最佳的方法是一步法用双螺杆挤出机生产TPU。
对于一步法制得的TPU,基本上是属于一种嵌段线型聚合物,基本反应式为:2n OCN R NCO+n HO R′OH+n HO R″OHαCONH R NHCOO R′O CONH R NHCOO R″Oε 采用双螺杆挤出机连续合成TPU,其工艺步骤是由原料准备、计量输送、混合反应、挤出造粒四个部分组成。
该工艺具有原料配比计量精确、混合均匀、反应温度均一及物料在机内停留时间均匀等特点。
但工艺流程中,对原料水分的控制、计量的精度、输送、温度分布以及切粒技术都不可忽视[1]。
根据需要,通过配方的调整,可设计出具有合适性能指标的TPU产品。
高性能热塑性聚酯弹性体_TPEE_的研究开发与应用
比, 耐热性能最高。由于这些优异的综合性能, 很快 在汽车制件、液压软管、电缆电线、电子电器、体育用 品、建筑等领域得到广泛应用。2001 年美、西欧、日 本的总需求量大约为 7. 0 万 t, 其中汽车工业占整个 消费市场的 45% 以上。2006 年全球 T PEE 消费量 达 14 万 t 以上, 目前我国的需求量保守估计在 1 2 万 t/ a 以上。
T P EE 具有优异的耐热性能, 硬度越高, 耐热性 越好。研 究 表明: T PEE 在 110 ~ 140 ∀ 连 续 加热 10h 基本不失重, 在 160 ∀ 和 180 ∀ 分别加热 10h, 失 重仅为 0. 05% 和 0. 1% 。等速升温曲线表明, T PEE 自 250 ∀ 开始失重, 到 300 ∀ 累计失重 5% , 到 400 ∀ 则发生明显的失重。因而其使用温度非常高, 短期
但 T PEE 耐热水解性较差, 添加聚碳酰亚胺稳 定剂可以明显改善其抗水解性。据报 道, 在 T PEE 分子中的 PBT 硬段引进 PEN 或 PCT , 可以获得耐 水解和耐热性更好的 T PEE。 1 1 4 耐候性与耐老化性优异
T PEE 在很多不同条件下, 如在水雾、臭氧、室 外大气老化等条件下, 化学稳定性优良。如使其在 户外曝晒 10 年后拉伸强度和伸长率变化不大, 在海 水中浸泡 9 年后, 其拉伸强度只下降 10% , 伸长率几 乎没有减少。紫外线是降解的一个主要原因, 光和 热是 T PEE 降解老化的另外两个主要因素。因此需 在 T PEE 中添加防紫外剂、耐老化剂和热稳定剂。
第 35 卷增刊 2007 年 3 月
化 工新型材料 N EW CHEM ICA L M A T ERIA LS
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热塑性聚氨酯弹性体
简介
简介
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一类加热可以塑化、溶剂可以溶解的弹性体，具有高强度、高韧性、耐磨、 耐油等优异的综合性能，加工性能好，广泛应用于国防、医疗、食品等行业。
热塑性聚氨酯弹性体，以其优异的性能和广泛的应用，已成为重要的热塑性弹性体材料之一，其分子基本上 是线型的，没有或很少有化学交联。线型聚氨酯分子链之间存在着许多氢键构成的物理交联，氢键对其形态起到 强化作用，从而赋予许多优良的性能，如高模量、高强度，优良的耐磨性、耐化学品、耐水解性、耐髙低温和耐 霉菌性。这些良好的性能使得热塑性聚氨酯被广泛应用于鞋材、电缆、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片 材等许多领域。最终制品一般不需要进行硫化交联，可以缩短反应周期，降低能耗。由于它基本上是线型结构聚 合物，可采用与热塑性塑料同样的技术和设备来加工，如注塑、挤出、吹塑、压延等，特别适用于大批量生产的 中、小型尺寸部件。废弃物料能够回收并重新利用，生产或加工过程中可使用不同助剂或填料来改善某些物理性 能并降低成本。
特点
特点
聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好 的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。
合成方法
合成方法
TPU的合成方法按有无溶剂可分为两类：无溶剂的本体聚合法和有溶剂的溶液聚合法。本体聚合按反应步骤 又可分为一步法和预聚体法。一步法是将低聚物二元醇、二异氰酸酷和扩链剂同时混合生成。一步法工艺简单， 操作方便，但其反应热难以排除，易产生副反应。用一步法合成了聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，首先在反应器中 称取配方量的聚酯多元醇和扩链剂，丁二醇，升温至120℃真空脱水。迅速加入已预热的快速搅拌均匀，倒入已 预热的容器中，于120℃真空焙烘，再降温至100℃烘得浅黄色半透明聚氨酯产物，之后在平板压机上压制成试片， 制备的TPU具有较高的力学性能和阻尼性能。