热塑性弹性体简介

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热塑性弹性体

热塑性弹性体

热塑性弹性体热塑性弹性体TPE/TPR,又称人造橡胶或合成橡胶。

其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。

可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产,水口边角粉碎后100%直接二次使用。

既简化加工过程,又降低加工成本,因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料,其环保、无毒、手感舒适、外观精美,使产品更具创意。

因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料,也是世界化标准性环保材料。

基本资料热塑性弹性体:常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体热塑型弹性体TPEE介绍以及SKYPEL的具体应用领域.TPEE是通过对苯二甲酸1,4-丁二醇及聚丁醇共聚而成,其硬段比例增大可增强物理刚性和化学稳定性,软段比例增大可提高柔韧性和低温性能。

SKYPEL 是SK 化学公司为其工程热塑性弹性体所注册的商品名称。

它是一种酯体系热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers),其柔软性与弹性恢复力酷似橡胶,而机械性强度、耐热性及耐候性方面比橡胶优秀。

颜色有本色,透明,高透明。

不经过硫化工程,与普通热塑性树脂相同,以易于成型加工的树脂根据通常聚酯合成方法妥当调整软链段的共聚物量,从而形成适合各种用途的柔软性与机械性材质。

具有的特性⒈良好抗冲击和抗疲劳性能。

⒉高冲击强度和良好的低温柔韧性。

⒊温度上升时保持良好的性能。

⒋良好的对化学物质,油品,溶剂和天气的抵抗能力。

⒌高抗撕裂强度及高耐摩擦性能。

⒍易加工且具经济性。

⒎良好的可回收性。

热塑性弹性体的优缺点:优点:物理性能优越:良好的外观质感,触感温和,易着色,色调均一,稳定;可调的物性,提供广阔的产品设计空间;力学性能可比硫化橡胶,但无须硫化交联;硬度范围宽阔,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可调;耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十几个Mpa,断裂伸长率最高可达十倍以上;长期耐温可超过70℃,低温环境性能良好,在-60℃温度下仍能保持良好的绕曲性;良好的电绝缘性及耐电压特性。

热塑性弹性体TPE

热塑性弹性体TPE

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苯乙烯类热塑性弹SIS
SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)是以苯乙 烯和异戊二烯为原料,通过阴离子聚合而 制得的线型和星型嵌段共聚物,一种热塑 性弹性体,较SBS性能更好。 SIS中异戊二烯含量较高,平均为8 0 % , 是目前国内异戊二烯资源消耗的主要方向 。
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SIS的优点
①具有特殊的流变性能,溶液粘度只有SBS的2/3 ,流动性好,为提高生产效率提供了条件。
A.配方设计
(d)填充剂 SBS可以大量添加填充剂。因为,与传统橡胶不完全一样 ,首先不是为了补胎,因为它的强度来自PS嵌段末端的聚 集,使用填充剂的目的主要是降低成本和着色。 炭黑对SBS不补强,碳酸钙和陶土是两种最主要的填充剂 。白炭黑适用于半透明(牛筋底)高档鞋。 (e)防护体系 SBS由于没有交联而有大量双键,光、臭氧、紫外线、热 对它的劣化作用特强,因此必须添加防老剂和紫外线稳定 剂。
(SBS、SIS、SEBS、SEPS) (TPO、TPV)(POE合成型) (TPB、TPI) (TPVC、TCPE)
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一、苯乙烯类热塑性弹性体
(TPS,SBC,TPE-s)
苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是目前世界 上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。从 应用角度来看, 苯乙烯类热塑性弹性体最令人感 兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似,另外其 弹性模量异常高,并且不随相对分子质量变化。 苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具 有橡胶弹性、永久变形小的特点,在制鞋业、塑 料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、 电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办 公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
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3·苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段 共聚物(SEBS)

热塑性弹性体简介演示

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热塑性弹性体简介演示汇报人:2023-12-12•热塑性弹性体概述•热塑性弹性体的制备方法•热塑性弹性体的性能与影响因素目录•热塑性弹性体的市场与发展趋势•热塑性弹性体的生产工艺与设备•相关案例分析与应用目录01热塑性弹性体概述热塑性弹性体(TPE)是一种具有橡胶弹性和热塑性的高分子材料。

TPE具有柔软、弹性好、耐候、耐化学品等特点,同时具有加工成型方便、循环利用等优势。

定义与特性特性定义热塑性弹性体的种类与用途TPE包括苯乙烯类、聚烯烃类、聚氨酯类、聚酯类等。

用途TPE广泛应用于制造玩具、医疗器械、鞋底、密封件、电线电缆等。

电线电缆制造TPE可以用于制造电线电缆,具有耐高温、耐化学品等特点。

密封件制造TPE可以用于制造密封件,如O型圈、垫片等。

鞋底制造TPE可以用于制造鞋底,具有柔软、弹性好、耐磨损等特点。

玩具制造TPE主要用于制造玩具,如儿童玩具、智力玩具等。

医疗器械TPE可用于制造医疗器械,如手套、导管等。

热塑性弹性体的应用领域02热塑性弹性体的制备方法共混法是一种通过将两种或多种聚合物混合在一起,以获得所需性能和特性的热塑性弹性体制备方法。

定义在共混法中,通常将软聚合物(如橡胶)与硬聚合物(如树脂)混合在一起,以得到所需的弹性体。

过程共混法具有工艺简单、成本低、易于控制等优点。

优点然而,共混法有时可能会出现相分离、聚合物降解等问题。

缺点共混法化学合成法是一种通过化学反应直接合成热塑性弹性体的方法。

定义过程优点缺点在化学合成法中,通常使用单体或预聚体作为原料,通过聚合反应得到所需的弹性体。

化学合成法可以精确控制弹性体的分子量和化学结构。

该方法需要使用催化剂或引发剂,并需要严格控制反应条件。

化学合成法过程在热压法中,通常将软聚合物与硬聚合物分别加热至熔融状态,然后通过加压将其结合在一起。

缺点该方法需要使用高压设备,成本较高。

优点热压法可以制备出具有优异性能的复合材料。

定义热压法是一种通过加热和加压将两种或多种聚合物结合在一起的方法。

热塑性弹性体介绍

热塑性弹性体介绍

热塑性弹性体材料TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)一、热塑性弹性体TPV/TPE特点:1、加工工艺简单:可以挤出加工(单螺杆挤出,软硬共挤,三复合共挤等)、可以注塑、吹塑,无须硫化;2、比重轻:0.95g/cm3;3、表面爽滑,细腻,富有弹性,且可做亚光雾面、半亚光雾面、亮光等不同效果;4、具有优异的耐候性能(紫外光、臭氧),且具有优异的耐挠曲性能;5、硬度范围宽广:挤出(50A-95A),注塑(30A-95A);6、具有良好的耐候性能:-60℃~135℃;7、优异的着色性:仅需少量色母(以PP或PE基材),可做不同颜色制品;8、产品可回收利用,大大降低生产成本;9、可以与PC、ABS、PP、PE、PA等材料粘结;10、无毒环保符合ROHS要求,是替代PVC和硫化橡胶的最佳选择。

二、热塑性弹性体TPV与硫化橡胶简易对比:1、TPVTPE比重小(百可韧热塑性橡胶的密度为0.95g/ cm3),着色性能好,能制成彩色的制品,加工工艺简单,投入设备小,可100%回收利用,且无需硫化,无毒环保不加填料, EPDM含量50%以上,耐候性能优异。

2、硫化橡胶硫化橡胶比重大(一般为1.2-1.5g/cm3),着色性能差,不能制成彩色制品,加工工艺复杂,加工成本高,投入大,工艺不稳定,废品率高,废品不可回收利用,必须硫化,含有毒物质,填料比较多,EPDM含量10%-30%所以百可韧热塑性橡胶TPE较改性PVC和硫化EPDM的性价比更优,极大地提高了产品质量和产品使用寿命,三、热塑性弹性体TPV应用挤出、压出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用:门窗胶条、密封条、挤出条、压出条、山都平胶条、胶条、装饰条、防撞胶条、幕墙胶条、桥梁伸缩缝、家具封边条、电柜密封条、船艇密封条、异型软硬共挤密封条、玻璃密封条、防尘密封条、无骨雨刷护套胶条、汽车密封条、玻璃导槽、内外水切条、前后挡风饰条、保险杆饰条、泥槽等挤出制品;注塑出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用:球阀密封圈(止泻环),无骨雨刷护套、高尔夫球杆握把、脚踏车手把、吸尘器及其他家电的密封垫、汽车脚垫、脚轮、汽车各式堵头、线卡扣、接头、安全气囊盖、电气脚垫、高速公路隔离带、汽车行李箱密封件、汽车引擎盖密封圈、汽车座位调节钮、汽车手刹握把、缓冲垫、开关按钮、工具手柄;吹塑级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用:汽车进气管、洗衣机弯管、汽车防尘罩、汽车球笼护套、减震护套、汽车防尘罩通风管、汽车齿轮护套、转向轴护套、吸尘器软管、空滤进气管、进气支管等;耐高电压级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用:电力电缆、矿用电缆、轻型/中型/重型橡套电缆、电焊机电缆、架空线、计算机线缆、仪器仪表线缆、潜水泵线缆、汽车点火线、家用电器线缆、低烟无卤阻燃线缆的绝缘或护套、特种电线电缆等绝缘护套,以及耐低温性能要求较高的电线电缆等;低烟无卤环保热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP) 应用:USB线、耳机线、手机充电线、USB延长线、光纤护套、鼠标线、音视频线、端子线、电子连接线、电源连接线、电脑周边线材、插头线以及无卤环保插头等DC插头及线材,广泛应用在索爱(Sony Ericsson)、诺基亚(nokia)、三星(samsung)、LG等电子制品行业。

热塑性弹性体的简介和分类

热塑性弹性体的简介和分类

1.热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer)也称热塑性橡胶(Thermop1astic rubber),是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性,在常温显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。

也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶,简称TPE或TPR。

热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。

硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”,软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段;而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。

硬段的这种物理交联是可逆的,即在高温下失去约束大分子组成的能力,呈现塑性。

降至常温时,这些“交联”又恢复,而起类似硫化橡胶交联点的作用。

正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性,因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品;另一方面,在高温下硬段会软化或熔化,在加压下呈现塑性流动,显现热塑性塑料的加工特性。

热塑性弹性体在加工应用上有以下特点:◎可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型,如挤出、注射、吹塑等。

◎不需硫化,可制备生产橡胶制品,减少硫化工序,节约投资,能耗低,工艺简单、加工周期缩短,生产效率提高,加工费用低。

◎边角废料可回收使用,节省资源,也对环境保护有利。

◎由于在高温下易软化,所制产品的使用温度有一定限制。

热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点,能部分取代热固性橡胶。

这些优点如下:(1)加工较简单;(2)少或不需配料;(3)较短的加工时间;(4)较低的能量消耗;(5)废料边角料可再利用;(6)部件尺寸和整个质量的更严密控制;(7)更适于高速自动加工;(8)适于热固性橡胶不可行的加工(吹塑);(9)热塑性弹性体的更低的密度,而使单位重能得到更多的部件。

但热塑性弹性体也有某些缺点和不足:※ 加工前干燥;※ 要求成批生产;※ 在给定温度下热塑性弹性体熔融,高于该温度时就不能使用,即使是短时间也不行;※ 低硬度热塑性弹性体品种数量有限。

热塑性弹性体概述

热塑性弹性体概述

热塑性弹性体概述热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer,TPE)是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料,它既具有橡胶的弹性,又具有塑料的易加工性。

这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。

随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展,世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料,如热塑性聚氨酯(TPU)、苯乙烯类TPE(SBC)、热塑性动态硫化胶(TPV)、聚酯型TPE(TPEE)、聚酰胺型TPE(TPAE)、离聚体型TPE等等。

各类TPE几乎都有一个共同的特点,那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。

分离的两相称作弹性相和硬相,弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性,而硬相既提供刚性和强度,又提供热可逆的约束形式,这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用,使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。

至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种,包括结晶相、冻结相和离子簇。

氢键也是热可逆的约束形式,但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。

从各种商品化TPE的对比情况看来,它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异(见表1-1)。

其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲,综合性能更优异,可以认为是TPE中档次较高的品种。

TPE的发展非常迅速,这不仅体现在技术进步上,更重要的是体现在市场的高速增长上。

单从最近10年来看,1990年全球各种TPE消费量为67.1万吨,而到1999年这一数字已达110万吨以上,目前年均增长率仍有5%左右。

在当前环境和资源问题日益突出的形势下,这类可再利用材料的强劲增长十分引人注目。

TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面,其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。

热塑性弹性体

第一章热塑性弹性体(TPE):一种在常温下表现橡胶的性能,在高温下表现为塑料能塑化的多功能材料。

1结构特点:有硬段和软段,硬段是塑料部分;软段是橡胶部分。

热塑性弹性特主要是嵌段共聚物或接枝共聚物。

A-B:表示两嵌段共聚物。

A-B-C:三嵌段共聚物。

A-B-A:三嵌段共聚物,A在两端,B在中间。

(A-B)n:交替嵌段共聚物。

如:聚苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 S-B-S热塑性弹性体按交联方式可分为物理交联与化学交联。

按特定分可分为嵌段共聚物和接枝共聚物。

2在加工应用上的特点:可用标准热塑性塑料的加工设备和工艺流程进行加工成型;不需要硫化,工艺简单;边角废料可回收使用;在高温下易软化,所制产品的使用温度有一定限制。

3热塑性弹性体的优点:可用一般热塑性塑料的加工设备加工成型;生产效率大幅度提高;易于回收利用,降低成本;节能;应用领域广;可用塑料增加、增韧改性。

4热塑性弹性体的缺点:加工前干燥;要求成批生产;使用温度有一定的限制;低硬度热塑性弹性体品种数量有限。

第三章苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)1TPS又名苯乙烯嵌段共聚物SBC,由苯乙烯与丁二烯或异戊二烯以烷基锂为引发剂进行阴离子聚合制得。

2TPS分类按嵌段分: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;氢化SBS SEBS;氢化SIS SEPS。

(1)TPS有两个玻璃化温度(2)聚苯乙烯相为分离的球形区域(球形相畴)是硬段,作为多功能连接的交联网络结构。

3制备方法:顺序聚合法:用单活性引发剂(丁基锂)引发第一单体聚合,然后加入其它单体一次进行聚合;偶联法:用单活性引发剂进行聚合,然后用偶联剂将活性链连接;多官能团引发剂法:用具有两个或两个以上的活性中心的引发剂引发第一单体聚合,然后加入第二单体继续聚合。

4 TPS的配合体系有哪些?采用什么加工方法?应用?混合料、增塑剂(软化和塑化该聚合物中的橡胶相)、填充剂(降低成本和改进性能的应用)、与其它聚合物并用(改进某些性能)、稳定剂(防止降解)、其它添加剂。

热塑性弹性体基本知识

让您了解热塑性弹性体(TPE)热塑性弹性体简称TPE/TPR,以SEBS、SBS为基材,是一类具有通用塑料加工性能,但产品有着类似交联橡胶性能的高分子合金材料。

它安全无毒,稳定性好,质地柔软,外观漂亮,手感舒适,回弹性能好,具有很强的防湿滑性。

完全避免了软质PVC比重大,手感僵硬滑腻,稳定剂毒性强,增塑剂渗析,皮质硬度随环境变化明显,注塑时腐蚀机器和模具,其中化学成分高温易分解,危害人体呼吸道等缺点。

热塑性弹性体也不同于橡胶,交联后橡胶边角料不能直接再次利用,而热塑性弹性体的边角料可粉碎后直接重复使用,降低了工厂综合成本。

热塑性弹性体不仅使产品更上一个档次,具能为你带来更多创意,使你的产品占领更广泛的国内外市场。

该类材料目前在欧洲,北美,澳洲等地区甚为流行。

pyprene6000系列热塑性弹性体更具有以下优点:它可以通过二次注塑成型,牢固地包覆并粘合在PP、PE、PS、ABS、PC、尼龙等基体材料上,也可单独成型后,套在手柄上。

TPR/TPE热塑性弹性体的注塑成型PR的干燥根据材料的特性和供料情况,一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。

供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及其它易挥发的低分子物,特别是具有吸湿倾向的TPR含水量总是超过加工所允许的限度。

因此,在加工前必须进行干燥处理,并测定含水量。

在高温下T PR的水分含量要求在5%以下,甚至2%~3%,因此常用真空干燥箱在75℃~90℃干燥2小时。

已经干燥的材料必须妥善密封保存,以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果,为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供干燥的热料,对简化作业、保持清洁、提高质量、增加注射速率均为有利。

干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。

TPR染色以SBC为基础的TPE在颜色上优于大多数其它TPR材料。

所以,它们只需要较少量的色母料就可达到某种特定的颜色效果,而且所产生的颜色比其它TPR更为纯净。

一般说来,色母料的粘度应该比TPR的粘度低,这是因为TPR的熔融指数比色母料高,这将有利于分散过程,使得颜色分布更加均匀。

热塑性弹性体

热塑性弹性体热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers)TPE/TPR,又称人造橡胶或合成橡胶。

常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体。

热塑性弹性体(TPE)通常是弹性模数较低的弹性材料,在室温条件下可被反复拉伸至原来长度的两倍以上,并具有在应力消除后几乎完全恢复至其原来长度的能力。

具有这种特性的早期材料是热固性橡胶,但许多可注射模塑的热塑性弹性体(TPE)系列正在取代传统的橡胶。

除了以它们的基本形式使用之外,TPE还广泛地用于刚性热塑性塑料的改性,通常是用于改进抗冲击强度。

对于板材和一般模塑级复合材料来说,这是相当普遍的。

世界上已工业化生产的TPE有:苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TP0、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等,传统的TPE系列苯乙烯类树脂(S-TPE) 共聚多酯(COPE) 聚氨酯(TPU) 聚酰胺(PEBA) 聚烯烃掺混物(TPO) 聚烯烃合金(TPV)TPE的新品种反应成型的TPO (R-TPO) 聚烯烃塑性体(POP) 聚烯烃弹性体(POE) 这些新的聚烯烃塑性体(POP)和弹性体(POE),本质上是分子量非常低的线性低密度聚乙烯(VLMW-LLDPE)。

作为聚合催化剂技术进步的产物,这些材料原先开发的目的是改进软包装薄膜的特性。

近来,这些挠性较好的聚乙烯作为低成本的橡胶取代物,被用于某些对模塑制品的要求不怎么苛刻的用途。

这主要包括那些不会接触极端的温度、压力、负载或应力环境的产品。

在模塑制品方面,这些新材料被用于那些多多少少希望有一点挠性或触觉感的场合。

注意,它们并非是真正的弹性体。

主要热塑性弹性体发展现状1.苯乙烯类TPE,又称TPS,为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡胶。

热塑性弹性体简介介绍


可持续性发展与前景

生物降解性
研发具有生物降解性能的 热塑性弹性体,可在自然 环境中被微生物分解,进 一步降低对环境的影响。
创新驱动
不断推动热塑性弹性体的 技术创新,提高材料性能 ,降低成本,促进可持续 发展。
循环经济
加强热塑性弹性体的回收 、再生和循环利用,推动 建立循环经济体系,实现 可持续发展。
日用品,不仅可以保障人们的健康,还能提高环保意识,推动全社会形
成绿色发展方式。
05
热塑性弹性体的前景展望
市场现状与趋势分析
市场规模持续增长
热塑性弹性体作为一种独特的高 分子材料,在汽车、医疗、电子 电器等领域得到广泛应用,市场
规模呈现稳步增长的态势。
行业竞争激烈
随着热塑性弹性体市场的不断扩 大,国内外企业纷纷加入竞争行
环保与可持续性在应用领域中的重要性
01
汽车工业
在汽车零部件中采用环保可持续的热塑性弹性体,有助于降低汽车制造
过程中的能耗和排放,提高汽车行业的环保水平。
02
医疗器械
医疗器械对材料的安全性、环保性要求严格,采用环保可持续的热塑性
弹性体,能够确保医疗器械的安全有效,同时降低对环境的影响。
03
日用品
日用品与人们的生活密切相关,采用环保可持续的热塑性弹性体制成的
环保性能与优势
01
02
03
可回收再利用
热塑性弹性体具有优异的 可回收性,可以通过加热 重塑,实现材料的循环利 用,降低资源浪费。
无毒无害
热塑性弹性体在制造过程 中不添加有毒物质,使用 过程中不会产生有害物质 释放,对环境友好。
节能降耗
热塑性弹性体的加工过程 相对简单,能耗较低,有 助于减少能源消耗和碳排 放。
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热塑性弹性体简介最近30多年来,热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。

现在,热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶,成为当今橡胶工业的又一新型材料。

热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。

由于不需再像橡胶那样经过热硫化,因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。

它的这一特点,使橡胶工业生产流程缩短了1/4,节约能耗25%-40%,提高效率10-20倍,堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。

热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料,不仅可以取代部分橡胶,还能使塑料得到改性。

热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性,使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。

同时,热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面,使塑料工业也出现了崭新的局面。

1 热塑性弹性体的种类及性能特点热塑性弹性体(TPE)可概括为通用TPE和工程TPE两个类型,目前已发展到10大类30多个品种,见表1。

从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE,1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE,到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来,技术不断创新,新的TPE品种不断涌现,构成了当今TPE的庞大体系,使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。

热塑性弹性体种类与组成种类结构组成制法用途硬链段软链段-----------------------------------------------------------------苯乙烯类TPE(TPS)SBS 聚苯乙烯(PS) BR 化学聚合通用SIS 聚苯乙烯(PS) IR 化学聚合通用SEBS 聚苯乙烯(PS) 加氢BR 化学聚合通用、工程SEPS 聚苯乙烯(PS) 加氢IR 化学聚合通用、工程-----------------------------------------------------------------烯烃类TPETPO 聚丙烯(PP) EPDM 机械共混通用TPV-PP/EPDM 聚丙烯(PP) EPDM+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NBR 聚丙烯(PP) NBR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NR 聚丙烯(PP) NR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/IIR 聚丙烯(PP) IIR+硫化剂机械共混通用-----------------------------------------------------------------双烯类TPETPB(1,2-IR) 聚1,2-丁二烯化学聚合通用TPI(反式1,4-IR) 聚反式1,4-异戊二烯化学聚合通用T-NR(反式1,4-NR) 聚反式1,4-异戊二烯天然聚合通用TP-NR(改性顺式1,4-NR) 聚顺式1,4异戊二烯改性物接枝聚合通用-----------------------------------------------------------------氯乙烯类TPETPVC(HPVC) 结晶聚氯乙烯(PVC) 非结晶PVC 聚合或共混通用TPVC(PVC、NBR) 聚氯乙烯(PVC) NBR 机械共混通用TCPE 结晶氯化聚乙烯(CPE) 非结晶CPE 聚合或共混通用-----------------------------------------------------------------氨酯类TPE(TPU) 氨酯结构聚酯或聚酯聚加成通用、工程-----------------------------------------------------------------酯类TPE(TPEE) 酯结构聚醚或聚酯聚缩合工程-----------------------------------------------------------------酰胺类TPE(TPAE) 酰胺结构聚醚或聚酯聚缩合工程-----------------------------------------------------------------有机氟类TPE(TPF) 氟树脂F橡胶化学聚合通用、工程-----------------------------------------------------------------有机硅类TPE结晶聚乙烯(PE) Q橡胶机械共混通用、工程聚苯乙烯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚通用、工程聚双酚A碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程聚芳酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程聚砜聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程-----------------------------------------------------------------乙烯类TPEEV A型TPE 结晶聚乙烯(PE) 乙酸乙烯酯嵌段共聚通用EEA型TPE 结晶聚乙烯(PE) 丙烯酸乙酯嵌段共聚通用离子健型TPE 乙烯-甲基丙烯酸离聚体离子聚合工程璜化乙烯-丙烯三元离聚体离子聚合通用熔融加工型TPE 乙烯互聚物氯化聚烯烃熔融共混通用-------------------------------------------------------------------世界上已工业化生产的TPE有:苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等,几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。

它们是由在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相,相互牢固组合在一起而成的。

TPE的制造方法,大致可分为化学聚合和机械共混两大类型。

前者是以聚合物的形态单独出现的,有主链共聚、接技共聚和离子聚合之分。

后者主要是橡胶与树脂的共混物,其中还有以交联硫化出现的动态硫化胶(TPE—TPV)和互穿网络的聚合物(TPE—IPN)。

现在,TPE以TPS和TPO为中心,在世界各地获得了迅速发展,两者的产耗量已占到全部TPE的80%左右。

双烯类TPE和氯乙烯类TPE也成为通用TPE的重要品种。

其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等则转向了以工程为主。

TPE的物理机械性能视聚合物化学结构、分子量、分子量分布和微观构造的不同而各有长短。

各种TPE的物性与经济性比较见表2。

热塑性弹性体物性与经济性比较(通用型TPE)分类TPS TPO TPB TPVC TCPE硬度30A-75A 50A-95A 19D-53D 40A-80A 57A-67D抗拉强度/MPa 9.8-34.3 2.9-18.6 10.8 9.8-10.6 8.8-29.4伸长率/% 800-1200 200-600 710 400-900 180-750弹性/% 45-75 40-60 30-70 30-60密度/g·cm-3 0.91-1.20 0.89-1.00 0.91 1.20-1.30 1.14-1.28耐磨性ΔX ○△△耐屈挠性○Δ○○○耐热性/℃-60 -120 -60 -100 -100耐寒性/℃-70 -60 -40 -30 -30耐油性X △△-○X-○○耐水性◎-○◎-○◎-○◎-○◎-○耐天侯性x-△○x-△△-○◎脆化温度/℃<-70 <-70 -32--42 -30--50 -20-70价格指数重量50-100 65-100 40-50 45-55 75-85体积40-93 48-120 36-46 56-69 90-100注:◎为优,○为良,△为可,x为劣。

续表2热塑性弹性体物性与经济性比较(工程型TPE)分类TPU TPEE TPAE TPF硬度30A-80D 40A-70A 40D-62D 61-67抗拉强度/MPa 29.4-49 25.5-39.2 11.8-34.3 2.0-11.8伸长率/% 300-800 350-450 200-400 300-650弹性/% 30-70 60-70 60-70 10密度/g·cm-3 1.10-1.25 1.17-1.25 1.01-1.20 1.89耐磨性◎△○○耐屈挠性◎◎◎○耐热性/℃-100 -140 -100 -120耐寒性/℃-65 -40 -40 -10耐油性◎◎◎◎耐水性○-△○-x ○-△○-△耐天侯性△-○△○◎脆化温度/℃<-70 <-70 <-70 <-10热塑性弹性体的的优点(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、压缩成型、递模成型等;(2)能用橡胶注塑成型机硫化,时间可由原来的20min左右,缩短到1min以内;(3)可用压出机成型硫化,压出速度快、硫化时间短;(4)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;(5)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;(6)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;(7)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;(8)为橡胶工业开拓新的途径,扩大了橡胶制品应用领域。

热塑性弹性体的缺点TPE的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制。

同时,压缩变形、弹回性、耐久性等同橡胶相比较差,价格上也往往高于同类的橡胶。

但总的说来,TPE的优点仍十分突出,而缺点则在不断改进之中,作为一种节能环保的橡胶新型原料,发展前景十分看好。

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