下载文档原格式
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（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。
2016年10月热塑性聚酯弹性体TPEE 材料的成型加工技术田璐姚挺（陕西长岭电子科技有限责任公司，陕西宝鸡721006）摘要：随着科学技术的不断发展，新型的材料不断的被人们所挖掘，并在日常生活，以及城市的建设中广泛的应用。
其中，热塑性聚酯弹性体TPEE 材料，在被开发后，基于其自身的优势，在实际的使用中具有较高的性能，同时具有较高的性价比。
同时具有较好的加工性能，使用寿命较长，和工程塑料进行比较，具有较高强度的特点。
在实际的使用中，一般可以直接投入使用，但是如若在使用中有特殊的要求，可以铜鼓添加相应的助剂来满足实际的使用需求。
基于热塑性聚酯弹性体TPEE 材料具有众多的优势，本文对该种材料的成型加工，及其今后的应用的趋势进行了简要的论述。
关键词:热塑性聚酯弹性体；TPEE 材料；成型加工随着社会的不断进步，在很大的程度上满足了对材料的加工。
随着热塑性聚酯弹性体材料投放使用后，对其成型加工的工艺，对其投放使用后效能的发挥具有重要的作用。
基于市场上对该种材料的需求量在不断的增大，尤其是在国外一些发达国家的汽车产业逐渐发展，以及我国和环太平洋地球的新兴的国家工业的飞速发展，对TPEE 材料的使用量逐渐增加。
在对该种材料的加工和成型的方法有很多，本文主要对几种加工技术进行了简介。
现将分析和探讨的结果进行了以下阐述。
1热塑性聚酯弹性体TPEE 的主要成型加工技术1.1挤出成型工艺利用特有的单螺杆形状，对TPEE 材料进行加工，可以将TPEE 材料加工成型为不同的形状。
在利用该种工艺对TPEE 材料进行加工时，可以按照不同级别的材料粒子，来使用不同的分子量级别等属性，对螺杆进行重新的设计。
一般情况下TPEE 材料熔体的温度也会受到加热元件的位置以及实际工作功率的影响，为了有效的解决熔体由于太热，而产生降解的现象。
在实际加工的过程中，应注重对挤出机器实际加工程序的设计。
在对TPEE 这种材料进行成型的加工过程中，应注重对口模的设计。
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。
热塑性聚酯弹性体(TPEE)应用TPEE具有橡胶的弹性和工程塑料的强度,与橡胶相比,它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。
TPEE硬度范围大,结构强度高,弹性好,耐冲击,耐曲挠。
TPEE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。
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主要用于要求减震、耐冲击、耐曲挠、密封性和弹性,耐油、耐化学品并要求足够强度的领域。
如:聚合物改性、汽车零件、伸缩性电话软线、液压软管、鞋材、传动皮带、旋转成型轮胎、齿轮、挠性连轴节、消音齿轮、电梯滑道、化工设备管道阀件中的防腐耐磨耐高低温材料等。
1. 改性和共混TPEE具有良好的柔韧性,熔体稳定性高,熔体粘度低,可用于提高塑料高低温冲击强度(韧性),柔顺性和共混体系兼容性,提供一定弹性。
TPEE 主要用于改性POM、PBT、PET等,与PVC共混、与PP、聚缩醛和CO-烯烃交替共聚物共混,与其它弹性体共混等。
1.1 改性POM牌号:CH4132要求:兼容性好,熔点接近,改性后能满足要求。
优点:加入3-5%,即可得到良好的韧性,TPEE可用于做高要求聚甲醛。
CH4132和聚甲醛有良好的兼容性,熔点接近,容易加工。
改性聚甲醛具有良好的韧性。
可用于制作消音齿轮,汽车零件等。
1.2 改性PBT/PET/PA牌号:CH7563要求:兼容性好,熔点接近,改性后能满足要求。
优点:加入3-5%,即可得到良好的韧性,TPEE可用于做高要求改性。
CH7563与PBT/PET/PA有良好的兼容性,熔点接近,容易加工。
改性后的产品用于高要求场所。
在TPEE和聚酯的共混物中加入扩链剂,效果会更好,或用聚碳代替部分聚酯。
1.3 与PVC共混牌号:H4040 H3303要求:改善室温和低温柔顺性,提高抗曲挠性能。
优点:TPEE与PVC兼容性好,加入TPEE后,明显改善了PVC的低温柔顺性,显著提高了其耐曲挠能力,降低了脆化点;提高了耐磨性、抗张强度、伸长率、硬度及撕裂强度。
聚酰胺弹性体的应用及研究进展吴文敬卢先博张勇上海交通大学高分子材料研究所纲要1. 聚酰胺弹性体简介2. 聚酰胺弹性体的研究进展3. 本课题组的相关研究工作4. 结语1. 聚酰胺弹性体简介•热塑性弹性体：聚烯烃类（TPO）、苯乙烯类（SBC）、聚氨酯类（TPU）、聚酰胺类（TPAE）、聚酯类（TPEE）、聚氯乙烯类（TPVC）、聚硅氧烷类（TPSE）•性能优势：力学性能好、具有耐油性、使用温度高•主要厂家：德国Hüls公司（Diamide，现为朗盛收购）、美国Upjohn公司（现为Dow化学公司，Estamid）、法国ATO化学公司（Pebax）、瑞士EMS公司（Grilamid、Grilon）、日本酰胺公司、日本油墨公司、德国Evonik公司（Daiamid, Vestamid E）•生产方式：嵌段共聚、简单共混、动态硫化•嵌段共聚：-[(PA)m-PE-]n-–软段PE为聚醚或聚酯，如四氢呋喃聚醚(PT2MG) 、环氧丙烷聚醚(PPG) 、聚乙二醇(PEG) 、聚己内酯(PCL) 聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、双端羟基脂肪族聚酯等；硬段PA是聚酰胺（共聚尼龙、PA6、PA11、PA12、PA66、芳香族聚酰胺等）–二元酸法：端羧基脂肪族聚酰胺嵌段与端羟基聚醚二元醇通过酯化反应–异氰酸酯法：半芳酰胺为硬段，脂肪族聚酯、聚醚或聚碳酸酯作为软段，半芳酰胺硬段是由芳香族二异氰酸酯与二元羧酸反应得到的•动态硫化（TPV）：PA/rubber–最早由Gessler于1962年提出，并于80年代由Coran等成功开发出PP/EPDM TPV （美国孟山都，Santoprene）–橡胶弹性的实现：共混比，橡胶占主导，熔融共混过程橡胶相发生硫化–热塑性的实现：相反转，硫化橡胶呈分散相–性能堪比共聚型弹性体，某些性能更优–工艺简单，成本低–弹性体品种多：塑料相可为PA6、三元尼龙、共聚尼龙、长链尼龙；橡胶相涉及几乎所有橡胶（EPDM、EPM、NBR、HNBR、ACM、IIR）体育用品电器电子部件机械部件精密仪器的功能部件软管带、医用胶管high strength, high elasticity, good resiliencehigh flexibilityhigh resistance to solvents and chemicals 共混改性剂汽车输油管•聚酰胺弹性体的应用2. 聚酰胺弹性体的研究进展动态硫化、增容、形态演变/NBR/HNBR耐热性、耐油性、相间反应性动态硫化、增容方法、卤化橡胶类型Nylon /EP(D)M动态硫化、增容、形貌--性能辐射交联、动态硫化、耐热性、耐油性/ACM/IIR•PA6/EPDM1–Curing systems, compatibilizer, nylon content–Sulfur (0.5 %), MAH-g-EPR (20 wt%), rubber/plastics ratio (60/40)•PA6/EPDM-g-MA2Tensile deformation &(plastic deformation of nylon phase) relaxation recovery(elastic recovery of rubber phase)•Tensile deformation —gradual stress-transfer mechanism •Nylon ligament thickness distributionNylon phase:local yield ÆelongationÆlocal hardening Ætransfer•Elastic restoring force, elastic recovery •Interconnection of rubber particles by continuous substructure•PA6/NBR3–Curing systems (phenolic, DCP,sulfur)–Rubber/plastics ratio (60/40)–Partial miscibility (by DMA)Phenolic functional groups reactingwith PA6, increasing the viscosity,improving the mixing•PA-6/66 /NBR4•melt flow behavior (blend ratio, dynamic crosslinking, compatibilization)Nylon content Positive deviationIncreasing viscosity•Effect of compatibilizer(CPE)–High interfacial viscosity, hindering the coalescence of dispersed phase –3wt%Æ5 wt%, Interfacial saturation, starting forming micelles in the nylon matrix•Effect of dynamic vulcanization–Crosslink density, stable morphology–C-C linkage > S-S linkage–Higher crosslink density, higher viscosity, higher stresses, more extensive break up of domains•PA-6/66/10 /NBR 5,6–Carboxylation of NBR[5] Chowdhury R, et al.. Journal of Applied Polymer Science. 2007;104(1):372-7.Figure Isothermal DSC scans for a representative 60 : 40NBR/polyamide composition: (A) 60 : 40 NBR/polyamide;(B) 60 : 40 XNBR (1% OCOOH)/polyamide; (C) 60 : 40XNBR (7% OCOOH)/polyamide.Figure Plausible mechanism of reactive compatibilization of polyamide with carboxylated NBR through in situ amide formation.Tan δtraces•PA-6/66/10 /NBR–Carboxylation of NBRTable Physical and Mechanical Properties of Polyamide/NBR Blends.(A)(B)(C)Figure SEM micrographs of a 60 : 40 NBR/polyamide composition: (A) 60 : 40 NBR/polyamide;(B) 60 : 40 XNBR (1% OCOOH)/polyamide; (C) 60 : 40 XNBR (7% OCOOH)/polyamide.•PA6/HNBR7–Blending ratio–Dynamic vulcanization (peroxide)–Dynamic vulcanization (peroxide)•PA6/HNBR8, 9–Irradiation crosslinking[8] Das PK, et. al.. Polymer International 2006; 55 (1): 118-123.•Nylon MXD6/HNBR10–Cross-linker:2,5-Dimethyl( t-butylperoxy) hexane (0.9 phr), rubber/plastics ratio: 50/50, 70/30, 30/70–Effect of vulcanization, time, temperature,cross-linking degree, blend ratio•PA6/ACM 11, 12, (40/60)–The interaction between PA6 and ACMÆPA6-g-ACM–Epoxy-amine and epoxy-acid reactions[11] Jha A, et al.. Rubber Chem Technol. 1997;70(5):798-814.Figure SEM photos of cryogenically fractured nylon 6/ACM(50/50) blend after extracting the ACM phase by chloroform. X3000Figure Weight percentage of nylon grafted vs. weight fraction of ACM in the blend mixed for 13 min at 220 ℃.without dynamicvulcanizationwith dynamicvulcanizationFigure Increment in mixing torque (L max –L min ) vs. weight fraction of ACM in the blend.•Compatibilization of nylon 6-g-ACMTable Mechanical properties of 40/60 nylon 6/ACM blends.Figure Temperature dependence of tan δand E’of nylon 6/ACM (40/60) blends.•PA6/ACM13, (40/60)•Fillers (CB, silica, clay), plasticizers (DOP, DBP)•Strong interfacial reactionÆPA6-g-ACM•PA6/IIR14–IIR/PA6 (70/30)–CompatibilizerFigure SEM photographs of the composites of IIR (70) and PA (30);(a) Alloy with 10 wt parts compatibilizer and (b) Blend without compatibilizer.Table Physical Properties of Elastic Gas-Barrier Materials•PA12/CIIR15–CIIR/PA12 (60/40), sulfur curative–Dynamic vulcanization, increasing viscosity at low shear rates and dependence of viscosity on shear rateTable Mechanical properties, percentage insolubles, and swelling index values of 40PA/60CIIR blends.•PA12/IIR16–Chemical interactions:crosslinking, grafting–Reactivity: BIIR > IIRTable Percentage of Insolubles in Hexane-Extracted Samples of Polyamide/Butyl or Bromobutyl Blends•PA12/IIR17–Effects of butyl rubber type on properties–The presence and type of halogenTable Effects of rubber type on properties of 40 PA/60 butyl rubber blends. (sulfur curing system)•PA12/CIIR18–Improved solvent resistanceby dynamic vulcanization:a caging effect of the thermoplasticcomponent on the rubber phaseFigure Swelling index and elongation at break for PA/CIIR blends.Table Properties of polyamide/chlorobutyl rubber Blends3. 本课题组的相关研究工作•EPDM/Ter PA TPV–最优配方：EPDM 52、PA 35、EPM-g-MAH 13、硫黄2–硬度85，拉伸强度13.3 MPa，伸长率295 %Fig Scanning electron micrographs of dynamic vulcanized EPDM/nylon TPE fractured under liquid nitrogen and etched by heptane for 24 h: (a) EPDM/nylon (30/70) TPE and (b) EPDM/MAH-g-EPR/nylon (24/6/70) TPE.•EPDM/Ter PA TPV19–增容剂的加入使橡胶粒子更细分散，异相成核作用促进了尼龙相的结晶–增容剂含量变化与对性能影响一致Fig DSC cooling traces (cooling rate of 5°C/min):(a) PA, (b) EPDM–PA (65:35), (c) EPDM/EPR–g–MAH/PA (52:13:35), (d) EPDM/EPDM–g–MAH/PA (52:13:35), (e) EPDM–CPE–PA (52:13:35).Fig Effect of compatibilizer content on TCand enthalpies of crystallization in EPDM–PA TPVs (EPDM + compatibilizer)/PA (65:35).•EPDM/Ter PA TPV20–AFM表征形貌–增容Æ橡胶(亮区)更细分散(a)(b)(a)(c)(b)(d)Figure AFM image of dynamically vulcanized EPDM/EPDM-g-MAH/PA: (a) 65/0/35; (b)58.5/6.5/35; (c) 39/26/35; (d) 0/65/35.•EPDM/Ter PA TPV21–良好增容剂：CPEFig Scanning electron micrographs of dynamic vulcanized EPDM/PA TPV fractured under liquid nitrogen and etched by heptane for 24 hours: (a) EPDM/PA (30/70), (b) EPDM/CPE/PA (24/6/70).•PA1010/EVM blends22–EVM橡胶：尼龙良好的增韧剂Figure Effect of EVM content on the impact strength of nylon/EVM blends.Table Tensile and Flexural Properties of Nylon/EVM Blends.•PA1010/EVM blends–增容：提高增韧效率Figure Effect of EVA-g-MAH content on the impact strength ofnylon/EVM/EVA-g-MAH blends.Table Tensile and Flexural Properties of Nylon/EVM/EVA-g-MAH Blends•PA1010/EVM blendsFigure SEM image of fracture surface of nylon/EVM/EVA-g-MAH blends.(a) nylon/EVM = 100/5, (b) nylon/EVM = 100/20, (c) nylon/EVM = 100/80, (d)nylon/EVM/EVA-g-MAH = 100/20/2.5, (e) nylon/EVM/EVA-g-MAH = 100/20/5.•PA1010/EVM blends23–EVM/EVA-g-MAH RatioTable Mechanical Properties of Nylon/EVM/EVA-g-MAH Blends Table Particle Size and Impact Strength of Nylon/EVM/EVA-g-MAH Blends4. 结语•有关共混型聚酰胺热塑性弹性体的实验室研究已渐趋完善，工业化进程尚待努力•特种橡胶EVM作为橡胶相与聚酰胺制备弹性体，潜力巨大感谢国家自然科学基金委（51073092）给予的巨大支持！。
TPEE材料用途1. 简介TPEE（热塑性工程弹性体）是一种具有优异机械性能和热塑性的高分子材料。
它由线性聚酯弹性体和热塑性聚酯固化剂组成，具有良好的柔韧性、高强度和高耐磨性。
TPEE材料广泛应用于各个领域，包括汽车工业、电子电气、医疗器械、运动用品等。
本文将详细介绍TPEE材料在不同领域中的应用。
2. 汽车工业TPEE材料在汽车工业中有广泛的应用。
首先，TPEE可以用于汽车密封件的制造，如车门密封条、车窗密封条等。
TPEE具有良好的柔韧性和耐磨性，能够有效地防止雨水和噪音进入车辆内部。
同时，TPEE材料具有良好的耐候性和耐化学药品性能，能够抵抗紫外线、油污等外界环境的侵蚀。
其次，TPEE还可以用于汽车悬挂系统中的橡胶制品，如悬挂胶套、缓冲胶块等。
TPEE材料的高强度和高耐磨性能，使得汽车在行驶时能够更平稳地通过凹凸不平的道路，提高乘坐舒适性和行驶安全性。
另外，TPEE还可以用于汽车座椅的制造。
TPEE具有优异的柔韧性和弹性，能够有效地提高座椅的舒适性和支撑性。
同时，TPEE材料可以根据座椅的设计需求进行成型，为用户提供更好的乘坐体验。
3. 电子电气在电子电气领域，TPEE材料也有很多用途。
首先，TPEE可以用于电缆的保护套管。
电缆保护套管需要具有一定的柔软性和耐磨性，以保护电缆线路免受外界损害。
TPEE材料的高耐磨性和良好的柔软性，使得它成为电缆保护套管的理想材料。
其次，TPEE还可以用于电子设备的按键、接口和外壳等部件的制造。
TPEE材料具有良好的加工性能和机械性能，能够满足电子设备对精确尺寸和复杂形状的要求。
同时，TPEE材料还具有良好的阻燃性能和电绝缘性能，能够确保电子设备的安全性。
另外，TPEE还可以用于电池的包裹材料。
现代电池通常采用柔性包装，以提供更高的能量密度和更好的安全性能。
TPEE材料具有良好的耐高温性能和抗化学药品性能，能够有效地保护电池内部结构不受外界条件的影响。
4. 医疗器械TPEE材料在医疗器械领域中也得到了广泛的应用。
TPEE工艺配方一、简介热塑性聚酯弹性体（TPEE）是一种高性能的热塑性弹性体，广泛应用于汽车、石油、化工、航空航天、电子电气、医疗等领域。
TPEE具有良好的耐磨性、耐疲劳性、耐化学腐蚀性和抗紫外线性能，同时还具有高弹性和柔软性。
本文将详细介绍TPEE的组成、加工工艺和配方设计，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、TPEE的组成TPEE主要由聚酯硬段和聚醚软段组成，其中聚酯硬段提供TPEE的强度和耐热性，聚醚软段则提供柔韧性和耐低温性能。
在TPEE的合成过程中，通常采用聚酯二元醇和聚醚二元醇作为原料，同时加入PTMG（聚四氢呋喃醚）以提高柔韧性和耐低温性能。
此外，为了调整TPEE的性能，还可以加入增塑剂、颜料和其他添加剂。
三、TPEE的加工工艺TPEE的加工工艺主要包括以下步骤：1.配料与混合：将聚酯二元醇、聚醚二元醇、PTMG和其他添加剂按照配方比例称量并混合均匀。
2.预聚合：将混合好的原料放入反应釜中进行预聚合，使原料初步形成网状结构。
3.造粒：将预聚合后的物料进行切粒处理，形成大小均匀的颗粒状物料。
4.干燥：将切粒后的物料进行干燥处理，以去除其中的水分和其他挥发性物质。
5.注射成型：将干燥后的物料加入注射成型机中，通过加热和加压的方式使其熔融并充满模具型腔，冷却后得到所需形状和尺寸的TPEE制品。
6.后处理：对制品进行必要的后处理，如热处理、调湿处理等，以提高其性能和稳定性。
四、TPEE的配方设计TPEE的配方设计是决定其性能的关键因素之一。
通过合理的配方设计，可以获得具有优异性能的TPEE材料。
以下是TPEE配方设计的主要考虑因素：1.硬段组成：聚酯硬段是TPEE的主要组成部分之一，其种类和含量决定了TPEE的耐热性和强度。
根据应用需求选择合适的聚酯二元醇和聚醚二元醇，并调整其比例，可以得到具有不同硬度和耐热性能的TPEE材料。
2.PTMG含量：PTMG是TPEE中的柔性链段，可以提高材料的柔韧性和耐低温性能。
高性能热塑性聚酯弹性体_TPEE_的研究开发与应用.txt遇事潇洒一点，看世糊涂一点。
相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。
没有准备请不要开始，没有能力请不要承诺。
爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。
本文由kinggink001贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第35卷增刊2007年3月化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALSVol35No31高性能热塑性聚酯弹性体(TPEE)的研究开发与应用罗道友朱笑初景肃杨松钱志国徐新民(国家通用工程塑料工程技术研究中心,北京市化学工业研究院,北京100084)摘要综述了高性能热塑性聚酯弹性体(TPEE)的主要性能、特点与应用、产业与技术发展状况,报导了用于高性能汽车防尘罩、安全气囊盖板、工业线缆及软管等几类产品的技术性能要求及国产化水平,预测了TPEE材料在国内外的良好发展前景。
关键词热塑性聚酯弹性体,TPEE,防尘罩,安全气囊盖板Research,developmentandapplicationsofhighperformancethermoplasticpolyesterelasto mersLuoDaoyouZhuXiaochuJingSuYangSongQianZhiguoXuXinmin (NationalEngineeringPlasticsEngineering&TechnologyResearchCenter,BeijingChemical IndustryResearchInstitute,Beijing100081)AbstractThemainproperties,characteristics,applications,industrializationanddevelopingtre ndofthermoplasticpolyesterelastomers(TPEE)werereviewed.Thetechnicalrequirementsofthemforhi ghperformanceautodustguards,Airbagdeploymentdoors,cablesheaths,tubesandotherprod uctswerereported.ThelocalizationstatusofTPEEwasdiscussedandthepredictionofthefut uredevelopmentwasalsomade.Keywordsthermoplasticpolyesterelastomer(TPEE),autodustguard,airbagdeploymentdoor热塑性聚酯弹性体(TPEE)是一类含有芳香族聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚软段(连续相)的嵌段共聚物,也称聚酯橡胶。
1972年,美国DuPont和日本东洋纺织公司率先将TPEE 推向市场,商品名分别为Hytrel和Pelprene。
随后,Hochestcelanese、Eastman、GE、AKZO(现在DSM)等近10家国外公司都有TPEE商品相继问世。
TPEE是一种高性能工程级弹性体,它兼具橡胶的柔软性、性和热塑性塑料的刚性、加工性。
弹易TPEE具有机械强度高,弹性好,抗冲击、耐蠕变,耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学药品和溶剂侵蚀性能优良,使用温度范围宽(-70~+200?),硬度范围宽(32D-80D)等特性,同其它热塑性弹性体相比,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TPEE消费量达14万t以上,目前我国的需求量保守估计在12万t/a以上。
TPEE可采用注塑、挤出、吹塑、转成型和熔旋融铸塑等各种热塑加工方法,易于制作成高性能的产品。
根据加工方法和聚合物类型的不同,在177~260?之间均可加工。
TPEE的优异性能、特别是可回收再利用的绿色环保特性,使之在很多领域得到应用,并呈现出迅速发展的趋势。
中国全球制造作者简介:罗道友(1966-),男,高级工程师,北京市化学工业研究院副院长兼总工程师,国家通用工程塑料工程技术中心常务副主任。
国内高分子材料领域知名专家,1993年获得北京市工业企业有突出贡献科技人员,获得北京市科技进步奖二、三等奖5项,发表专着1部,论文20余篇。
全国政协北京市第十届委员会委员,第六届北京市科协委员会委员,中国材料学会青年委员会委员,中国青联新材料产业发展促进会副主任,北京粘接学会理事长。
此外,任高科技与产业化!、新材料产业!编委。
2化工新型材料第35卷业中心的发展定位以及逐渐展现的第一汽车及零部件制造与消费大国的趋势,势必为TPEE产品与技术的发展带来良好的发展空间。
使用温度更高,能适应汽车生产线上的烘漆温度(150~160?),并且它在高低温下机械性能损失小。
TPEE在120?以上使用,其拉伸强度远远高于TPU。
TPEE在低温下更显柔性,低温挠曲性能优异。
其脆点低于-70?,且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在-40?下长期使用。
由于TPEE 在高、低温时表现出的均衡性能,它的工作温度范围非常宽,可在-70~200?使用。
113耐化学性能突出耐化学腐蚀性好、耐油性优良是聚酯弹性体最突出的优点。
在室温下能耐大多数极性化学品,如酸、胺及二醇类化合物等,但对卤代烃(氟里昂除碱、外)及酚类的作用却无能为力。
其耐化学品的能力随其硬段含量的提高而提高。
TPEE对大多数有机溶剂、燃料和气体的抗溶胀性能和抗渗透性能是好的,而对燃油渗透性仅为氯丁胶、氯磺化聚乙烯、丁氰胶等耐油橡胶的1/3~1/300。
但TPEE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TPEE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TPEE。
114耐候性与耐老化性优异TPEE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TPEE降解老化的另外两个主要因素。
因此需在TPEE中添加防紫外剂、耐老化剂和热稳定剂。
此外,TPEE还具有不同程度的水解性。
TPEE在水中产生交联反应,形成凝胶的量增多。
PEGPBT 共聚酯作为生物材料支架植入体内,正是利用了它易水解降解的特点。
此外,聚酯弹性体还是一种良好的绝缘材料,适合低压电方面的应用。
与ABS、、等树脂有PBTPC很好的兼容性,是一种优良的抗冲击改性剂。
1.2TPEE的应用(1)汽车行业:主要用作CVJ防尘罩、转向器护套、减震器护套、防尘罩、牵引联结罩、远距波纹管、发动机进气风管、安全气囊盖板、汽车卫星天线扣、后衣箱锁总成、门锁总成、门把手密封环、减震板、消音齿轮、管塞、堵塞、球头、窗玻璃减震座、减震底盘、11.1热塑性聚酯弹性体产品特点与应用TPEE的性能特点聚酯类热塑性弹性体是一类以聚对苯二甲酸二醇酯(如PBT、T等)为硬段(结晶相),聚醚或聚PT酯为软段的嵌段共聚物(非晶相)。
硬段和软段的比例决定了其的硬度和物理机械性能。
硬段形成物理交联点,承受应力;软段是自由分布的高弹性链段,贡献弹性。
在高温下结晶熔化,硬段失去对分子的束缚力,材料呈现塑性,可用一般塑料加工手段加工。
这种交联变化是可逆的,随着温度的下降,硬段对分子束缚功能逐渐恢复,显出硫化橡胶的特性。
111优异的综合力学性能TPEE具有广泛的硬度范围,通过软硬段比例调节,TPEE的硬度可以从邵氏D32#D80,其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。
与其他热塑性弹性体(TPE)相比,在低应变条件下,TPEE模量比相同硬度的其他热塑性弹性体高。
当以模量为重要的设计条件时,用TPEE可缩小制品的横截面积,制件的壁厚可以做得更薄,从而减少材料用量。
TPEE具有极高的拉伸强度,无与伦比的韧度及回弹性,对于蠕变、应力冲击、挠曲疲劳有优异的阻抗力。
与聚氨酯(TPU)相比,TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多,用同样硬度的TPEE和TPU制作同一零件,前者可以承受更大的负载。
在室温以上,TPEE弯曲模量很高,而低温时又不像TPU那样过于坚硬,因而适宜制作悬臂梁和扭矩型部件,特别适合制作高温部件。
TPEE低温柔顺性好,低温缺口冲击强度优于其他TPE,耐磨耗性与TPU相当。
在低应变条件下,TPEE具有优良的耐疲劳性能,且滞盾损失少,这一特点与高弹性相结合,使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料,齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带等均可采用。
112优秀的耐热性能TPEE具有优异的耐热性能,硬度越高,耐热性越好。
研究表明:TPEE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,TPEE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,短期增刊罗道友等:高性能热塑性聚酯弹性体(TPEE)的研究开发与应用表1公司名称DuPontGETiconaEastmanchemicalMontedisonDSM东洋纺织日本GEP东!?()?大日本??.化学工业三菱!?4?积水化学工业日本67?帝人LGSKChemicals3底盘耐石击涂层等。
(2)电子电器行业:主要用作电焊把电缆护套、光缆护套、电器弹性按键、无绳电话天线罩、电线电缆、仪器设备等。
(3)工业制造:主要用作密封件、传送带、电梯滑道、高压垫圈、收录机消音齿轮、石英钟消音齿轮、卷烟机弹簧片等。
(4)薄膜:利用TPEE 中软缎的化学特性,可制作成防水和透气优良的薄膜。
这种薄膜是完整的,没有微孔。
(5)生物材料:PEGPBT嵌段共聚物性能优良可调,具有降解产物酸性低、生物兼容性好、不易引起受体组织炎症反应、价廉易得等优点,在制备组织工程支架材料中倍受青睐。
现已初步证实,PEGPBT 可应用于承重和非承重骨的置换、人工鼓膜、伤口修复、人工皮肤、药物缓载体等。
(6)高分子改性剂:聚酯弹性体作为特种橡胶又是一个很好的高分子材料改性剂,与PET、PBT共混,增韧、促进结晶、改善熔体流动性;与PC共混,改善低温抗冲、应力开裂;与软质PVC共混,提高室温柔顺性、改善低温性;与ABS共混,增韧、改善耐侯性、耐油性;与PP共混,增韧、改善表面极性,提高与涂料结合力等。
