热塑性弹性体简介
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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。
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(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。
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。
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(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。
TPE(热可塑性弹性体) 概論一、热塑性弹性体(TPE )的定义 热塑性弹性体(t h e rmopl a sticel as to TPE 是弹性体,具有加硫橡胶的性质,但却不需要加硫。
此外 TPE 并 具有许多介于橡胶与塑料中间的特征。
二、橡胶与塑料的基本性质 TPE 为同时具有橡胶(或弹性体)与塑料之性质的材料,故以下先对橡 胶、塑料的基本性质做一简介。
应 力应 变图 1-1 各种物体的应力—应变特性包括橡胶(或弹性体)及塑料的高分子材料,其代表性的物理性质,可由应力— 应变的特性看出。
图 1-1 为各种高分子材料的试片,在被拉伸时表现的应力— 应变行为。
图中箭头则表示试片受到拉伸及放松时,应力—应变的变化。
钢铁是伸长率(应变)很小的材料,其应力—应变性质如 1 所示,是可 恢復原狀的完全弹性体。
而粘土则是完全的塑性体,如2所示,为完全无法回復。
至于高分子物质则兼具弹性体与塑性体的性质,为粘弹性体3的行为,但橡胶(或弹性体)较塑料更接近于完全弹性体。
由于多數塑料为粘弹性体,要具体描述热塑性弹性体与一般塑料的区别并不容易,较大的差異为热塑性弹性体在常温下具有高伸长率、高回弹率、低压缩永久另一最大区别是分子结构的差異,由于TPE具必定由橡胶成分(即软质段,soft segment)与塑料成)所构成,软质段具有弹性,而硬质段则在常温时发。
但当温度上升时,硬质段的塑料成分会熔而成为可塑性变形,如同塑料般加工时成型。
,TPE含有硬质段及软质段,分類的方法通常是異來分几大類,再以软质段、硬质段之分子固定方式之不同细分。
可形成软质段的另一方面,形成硬质段的分子可使用以下塑料:聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、间规聚合1,2聚丁二烯、反式1,4聚異戊二系、聚氨酯、聚酯、聚酰胺等。
依TPE主链上分子构造的差異,可大分为如图1-2。
图 1-2. SBSSISTPS (苯乙烯系) SEBS(苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物,SBC ) SEPS 其它 TPO (单纯混掺型)聚烯系TPV (动态加硫型) TPERB (间规聚合 1.2BR ) 聚二烯系 TPI (反式聚異戊二烯)TPNR (PP/天然橡胶)氯系 TPVC (硬质:PVC ,软质:PVC 或 NBR )TPU 系(热塑性聚氨酯)TPEE 系(聚醚酯弹性体) 工程塑料系 TPA 系(聚酰胺系)氟素系TPE 的另一种分類法,为依巨观构造的差異,分为纯 TPE 及混掺 TPE 。
热塑性弹性体(TPE)一、热塑性弹性体的基本概念热塑性弹性体是在高温下能塑化成型,而在常温下能显示硫化橡胶弹性的一类新型材料。
这类材料兼有热塑性塑料的加工成型性和硫化橡胶的高弹性性能。
热塑性弹性体有类似于硫化橡胶的物理机械性能,如较高的弹性、类似于硫化橡胶的强力、形变特性等。
在性能满足使用要求的条件下,热塑性弹性体可以代替一般硫化橡胶,制成各种具有实用价值的的弹性体制品。
另一方面,由于热塑性弹性体具有类似于热塑性塑料的加工特性,因而不需要使用传统的橡胶硫化加工的硫化设备,可以直接采用塑料加工工艺,如注射、挤出、吹塑等。
从而设备投资少、工艺操作简单、成型速度快、周期短、生产效高。
此外,由于热塑性弹性体的弹性和塑性两种物理状态之间的相互转变取决于温度变化,而且是可逆的,因而在加工生产中的边角料、废次品以及用过的废旧制品等,可以方便地重新加以利用。
热塑性弹性体优异的橡胶弹性和良好的热塑性相结合,使其得到了迅速发展。
它的兴起,使塑料与橡胶的界限变得更加模糊。
目前,热塑性弹性体的种类日趋增多,根据其化学组成,常用的有四大类。
1、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。
按其合成所用的聚合物二醇又可分为聚醚型和聚酯型。
2、苯乙烯嵌段类热塑性弹性(TPS)。
典型品种为热塑性SBS弹性体(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物)和热塑性SIS弹性体(苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯三嵌段共聚物)。
此外,还有苯乙烯一丁二烯的星形嵌段共聚物。
3、热塑性聚酯弹性体(TPEE)。
该类弹性体通常是由二元羧酸及其衍生物(如对苯二甲酸二甲酯)、聚醚二醇(分子量600~6000)及低分子二醇的混合物通过熔融酯交换反应而得到的均聚无规嵌段共聚物。
4、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)。
该类弹性体通常是通过共混法来制备。
如应用EP(D)M(即具有部分结晶性质的EPM或EPDM)与热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯等)共混,或在共混的同时采用动态硫化法使橡胶部分得到交联甚至在橡胶链上接枝聚乙烯或聚丙烯。
tpe成分TPE成分简介TPE(热塑性弹性体)是一种具有独特性能的高分子材料,属于热塑性弹性体。
TPE成分由于其卓越的物理性能和可塑性,被广泛应用于各个领域,如汽车、电子、医疗器械等。
本文将从TPE的定义、特性、应用领域等方面进行介绍。
一、TPE的定义与特性TPE是一种具有塑料和橡胶特性的复合材料,具有热塑性和弹性两个特点。
它能够在一定温度下熔融流动,可通过注塑成型等热塑性加工工艺加工成型,同时又具备橡胶的弹性和回弹性能。
TPE成分的特性主要体现在以下几个方面:1. 弹性良好:TPE具有优异的弹性,能够在受力后迅速恢复原状。
2. 耐热性好:TPE能够在一定温度范围内保持较好的物理性能,不易软化或变形。
3. 耐寒性佳:TPE在低温下仍能保持良好的弹性和柔韧性。
4. 耐化学性强:TPE对酸、碱等化学物质具有较好的耐腐蚀性。
5. 可加工性高:TPE能够通过热塑性加工工艺进行成型,并且可与其他材料进行粘接。
二、TPE的应用领域由于TPE成分独特的性能,它被广泛应用于各个领域。
以下是TPE 在几个主要领域的应用举例:1. 汽车工业:TPE成分常用于汽车密封件、悬挂系统、减震器等零部件的制造。
其耐高温、耐寒性能使得汽车在各种环境下都能保持良好的性能。
2. 电子产品:TPE成分可用于电线电缆的绝缘层和护套,具有良好的柔韧性和耐磨性,同时对电子产品的安全性能有所提升。
3. 医疗器械:TPE成分具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,可用于制造医疗器械的密封件、管道等部件,提高医疗器械的安全性和使用寿命。
4. 家电产品:TPE成分可用于家电产品的密封圈、防护罩等部件,具有良好的抗老化性能和耐用性。
5. 运动用品:TPE成分常用于制造运动鞋的中底、运动器械的把手等部件,具有良好的缓震性能和耐磨性。
三、TPE成分的制备方法TPE成分的制备主要有以下几种方法:1. 物理混炼法:将橡胶和塑料在高温下进行混炼,使其相互融合,形成具有双重性能的TPE成分。
热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer)也称热塑性橡胶(Thermoplastic 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键组成不同的树脂段和橡胶段。
树脂段的链段间作用力足以形成物理“交联”,橡胶段则是具有较大自由旋转能力的高速性链段,而塑料和橡胶段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。
正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性,导致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,可替代一般硫化胶来制造某些橡胶制品;另一方面,在高温下塑料段会软化或熔化,在加压下呈现塑性流动,呈现热塑性塑料的加工特性。
种类热塑性弹性体的种类很多,包括:苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体、乙烯共聚物热塑性弹性体等。
加工特点热塑性弹性体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,不需硫化就可制造生产橡胶制品,节约投资,能耗低,工艺简单、加工周期缩短,生产效率高,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。
热塑性弹性体的缺点和不足包括:加工前需进行干燥,要求成批生产,特别是由于在高温下易软化,因此所制产品的使用温度有一定限制,而且低硬度热塑性弹性体品种数量有限。
热塑性弹性体的应用范围非常广泛,包括在胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等等方面有大量使用,除了不适于制造充气轮胎外,轮胎橡胶制品很多已可用热塑性弹性体取代。
当然汽车零部件仍是热塑性弹性体,未来消费量将从2001年的44.5万吨提高到2006年的60.5万吨。
汽车工业用热塑性弹性体主要是聚烯烃热塑性弹性体,它在常温下呈现橡胶弹性,具有价格低、密度小、弯曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动性好、易加工和可重复使用等特点。
热塑性弹性体热塑性弹性体(TPE)是一种由玻璃态或半结晶态热塑性树脂和柔软的弹性体所成的嵌段共聚物,它兼备了橡胶的高弹性和热塑性树脂的热塑加工性,被誉为“第三代合成橡胶”。
其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。
TPE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便、加工方式广的特点。
可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产。
从1960年杜邦公司推出第一代热塑性弹性体(TPU)以来,到现在已经发展到第4代,产品已达到20多个系列、100多个品种。
1987~1996年间,TPE年均增长率始终保持在5.5%左右,1997年TPE的世界需求量已突破100万吨。
2001~2006年,世界TPE的消耗量年均增长率为6.4%,其中欧洲为4.4%,北美为5.7%,亚太地区超过8%,拉丁美洲则达到10%。
2008-2011年,全球TPE需求量将以年均6.3%的速度增长,特别是共聚酯弹性体和热塑性硫化弹性体等高性能材料。
而中国占世界市场的份额将从2006年的30%增加到2011年的33%以上。
TPE的最大特征是具有多相结构,它的软段和硬段分别产生高弹性和交联点的作用,因而用它加工制造橡胶制品具有如下一些优点:(1)可用一般的热塑性成型机加工;(2)能用橡胶注塑成型机硫化;(3)可用压出机成型硫化;(4)生产过程中产生的废料和最终出现的废品可以直接再利用;(5)用过的TPE产品可以简单再生之后再次利用;(6)不需硫化;(7)自补强性大,配方大大简化,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。
1 苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)TPS为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型共聚物,主要品种为SBS(丁二烯与苯乙烯嵌段共聚物)与SIS(异戊二烯与苯乙烯嵌段共聚物)。
tpe是什么材料TPE是热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer)的英文缩写,它是一种新型的高分子材料。
TPE结合了热塑性塑料和弹性体的优点,具备优异的柔性、弹性、耐候性和可回收利用等特点。
下面将详细介绍TPE的成分、特性和应用领域。
一、TPE的成分TPE通常由两种或多种不同类型的高分子材料混合而成,包括两大类:热塑性弹性体(通常为弹性体)、热塑性树脂(通常为聚合物、塑料)。
常见的弹性体包括聚酯弹性体(TPC-ET)、SBC(苯乙烯-丁二烯共聚物)、TPO(硫化聚烯烃)、TPE-O(乙烯-辛醇酸酯共聚物)等。
常见的热塑性树脂包括聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。
二、TPE的特性1. 弹性与柔软性:TPE具有优良的弹性和柔软性,能够在不同温度下保持良好的弹性表现,回弹性能好。
2. 耐寒性:TPE在低温下仍然保持弹性,不易变硬、脆断,适用于寒冷环境下的使用。
3. 耐磨性:TPE材料具有抗磨损、耐切割等特性,能够承受一定的摩擦和刮擦。
4. 耐化学腐蚀性:TPE对一般酸、碱、油类等化学物质具有较好的耐腐蚀性能,适用于复杂的工作环境。
5. 可回收利用:由于TPE是热塑性材料,可以通过加热熔融再加工,实现材料的循环利用,符合可持续发展的要求。
三、TPE的应用领域由于TPE材料的特性,它在各个领域有广泛的应用。
以下是TPE主要的应用领域:1. 家居用品:软管、管道、地垫、把手、覆盖件等,利用TPE的柔软性和耐用性,提高了产品的舒适性和安全性。
2. 汽车零部件:密封件、橡胶垫、导管、防护套等,TPE材料在汽车行业中被广泛应用,其弹性和耐腐蚀性能能够适应不同的工作条件。
3. 医疗器械:注射器垫圈、管接头、导管等,TPE材料具有生物相容性和良好的加工性能,适合用于医疗器械等相关领域。
4. 电子电器:线缆、插头、密封件等,TPE具有耐高温、抗冲击等特性,适合用于电子电器设备的绝缘和保护。
福塑性弹性体热塑性弹性体是介于椽胶与树脂之间的一种新型高分子材料,不仅可以取代部分椽胶,还能使塑料得到改性.一 .简介热塑性弹性体,简称TPE或TPR.是Therm。
PIaStiCrUbber的缩写。
热盥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由度的变化而呈可逆变化,显示了热型性抑性体的塑料加工特性。
热塑性用性体是在常温1' 显示出硬化橡胶的高弹性,而高温下又像热塑性塑料一样易丁•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一聚氨酯问世,紧接着5年之后另一种商品名字为"$。
1Prene”的TPE也被成功量产。
目前,热塑性弹性体己发展成为了十儿种类别的庞大体系,从总体发展水平来看, 热塑性用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系列的热切性辨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聚氨酯类热塑性用性体(2)TPS苯乙烯类热塑性弹性体(3)TPO烯烽类热塑性弹性体(4)TPV动态硫化热塑性弹性体(5)TPEE聚酯类热塑性弗性体(6)TPA聚酰胺类热电性弹性体«热■性为性体的分爽qιa成皿或每分应用TPE ”类«ikft学乙G典Tre(TFS)SBS量单乙。
BR化学量合♦用SIS索蒙乙・m化**台也用SEBS a*∆tt2D« BR化等宾合IHSEPS♦羊乙雄IDftIR化学"合TliMe* τreTPO EPDM机It共海AmTPUFMyDM量内n EPDMHKtW机械外演通用TP"P∕NBR*内・NBRTI 化α机械共混AmTPWP/NR NBYl 化机■其海通用TPUFP∕ΠR量万・HKy化剜机械共海通用・•奥TPC (TPU)MttK Vtt TH*XTPE(TPEE)・婚构♦,或■能∙*⅜通用眺l⅛美TPE(TTAE)KMA通用ΛΛβ*τre妫晶量乙・VlMJtB- A科机・奥TPE*HQ MK化学四.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,稔定: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,但无磕化交联:硬度范用宽广,臼SHoRE-AO 度至SHORE-D 70度可调:耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十儿个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,在一60℃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。
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。