热塑性弹性体.docx
热塑性弹性体????
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。
一.简介
热塑性弹性体,简称TPE或TPR,是Thermoplasticrubber的缩写。热塑性弹性体的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段,树脂段凭借链间作用力形成物理交联点,橡胶段是高弹性链段,贡献弹性。塑料段的物理交联随温度的变化而呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性。热塑性弹性体是在常温下显示出硫化橡胶的高弹性,而高温下又像热塑性塑料一样易于加工成型,兼具硫化橡胶和热塑性塑料特性的聚合物材料,称为第三代橡胶。
二.发展历史
1926年首次发现类似橡胶的改性材料,1958年世界上第一种热塑性弹性体-聚氨酯问世,紧接着5年之后另一种商品名字为“solprene“的TPE也被成功量产。目前,热塑性弹性体已发展成为了十几种类别的庞大体系。从总体发展水平来看,热塑性弹性体的生产研发技术主要掌握在美国,日本,西欧等国家,我国热塑性弹性体产业起步于上世纪80年代,经过近4年的摸索,EPDM-PP系列的热塑性弹性体发展得比较成熟,掌握了该产品的核心生产技术,在产品质量与产能上能够与国外一流厂家相竞争。
三.分类
热塑性弹性体(TPE)有以下几个品种:
(1)TPU?聚氨酯类热塑性弹性体
(2)TPS?苯乙烯类热塑性弹性体
(3)TPO?烯烃类热塑性弹性体
(4)TPV?动态硫化热塑性弹性体
(5)TPEE?聚酯类热塑性弹性体
(6)TPA?聚酰胺类热塑性弹性体
四.性能
1.物理性能
良好的外观质感,触感温和;易着色,色调均一,稳定;物性可调,为产品设计提供广阔的创意空间;力学性能可比硫化橡胶,但无硫化交联;硬度范围宽广,自SHORE-A0度至SHORE-D70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℃下仍能保持良好的挠曲性;良好的电绝缘性及耐电压特性;突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能等。
2.化学性能
耐水、酸、碱、醇类溶剂;可在溶剂中加工,可短期漫泡于溶剂或油中;无毒性;良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能,可使用于户外环境;粘结性能好,选用合适的胶粘技术可直接与真皮或人造皮革表面牢固粘合。
五.应用
热塑性苯乙烯弹性体(TPS)
SBC主要是以苯乙烯、丁二烯或异戊二烯为单体的嵌段共聚物,是目前世界产量最大,与橡胶性能最为接近的一类热塑性弹性体。SBC系列产品包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)及苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物(SIBS)等,因具有塑料的加工工艺特性和橡胶的物理机械性能,已成典型的橡塑物质,大约有1/3左右用在橡胶工业方面。其余大部用于非橡胶工业领域,主要用作聚合物的改性、胶黏剂和密封胶,以及少量作为油墨、涂料的添加剂。其中,沥青改性用来制造建筑防水器材、道路铺装材料,烯烃塑料(PE、PP、PS)改性生产抗冲击、耐低温的类弹性塑料制品。在胶黏剂中加上压敏胶和热熔胶等,更是其应用发展的重点。在橡胶工业中,以SBS为主广泛用于制鞋工业。以其制造的鞋品大底,防滑耐寒、柔软抗折,已成鞋材的主流,占据50%以上的半壁江山。
2.热塑性聚氨酯弹性体(TPU)?
热塑性聚氨酯(简称TPU)弹性体是由硬链段与软链段交互嵌段共聚形成的线型聚合物。其中硬链段的氨基甲酸酯之间可以形成分子间氢键,使得硬段聚集形成物理交联点,为TPU提供了抗拉、耐磨和耐热等物理性能;其软链段由聚继、聚酯或其混合物组成,为TPU提供了类似于橡胶的弹性。TPU的分子间氢键通过升高温度可以解离,降低温度又能重新形成分子间氢键和物理交联,从而使得TPU能以热塑性材料的加工工艺,比如注塑、挤出、吹塑、压延以及搪塑等方式进行加工。