TPV的发展趋势及Santoprene的应用

TPV的发展
的发展趋势
趋势及及Santoprene的应用
趋势
密封胶条的品种
一
一、密封胶条的品种
密封胶条分为纯胶密封胶条(包括密实橡胶密封胶条和海绵橡胶密封条)和复合橡胶密封条(包括密实橡胶/海绵橡胶双复合、密实橡胶/金属双芯复合、海绵橡胶/密实橡胶/金属双复合及多复合)，某些密封胶条(如导槽密封胶条和内外侧密封胶条)有单面或双面植绒。

门框密封胶条与车门安装接触面还要涂覆二定厚度的涂层(PU或硅油类涂覆材料)。

TPE的生产方法有机械共混法和化学合成法两种，其中共混型TPE在制备工艺上经历了简单机械共混、动态部分硫化和动态全硫化三段发展历程，动态全硫化型热塑性弹性体(TPV)近年来以10%的速度高速增长，成为TPE中发展最快的品种。

随着各种TPE的相继开发，TPE的需求也以惊人的速度增长。

1993年TPE消耗量725 kt,1995年已超过900 kt，相当于同年SR总消耗量9 666 kt的9.3%，销售额达30亿美元。

据预测TPE全球的用量将从1997年的1 005 kt增至2000年的1 292 kt，1995－2000年消费量增长29%，年均增长5.8%，与硫化橡胶传统用生胶的停滞状态相比，TPE 的增长率很高。

热塑性乙丙橡胶是由EPDM/PP共混的一种“全动态硫化热塑性弹性体”(“TPV”)，国内目前常将热塑性乙丙橡胶称“TPV”。

1998年，德国戴姆勒-奔驰(Daimler-Benz)公司生产的新型A级系列汽车的后侧角窗密封条指定使用AES公司的Santoprene热塑性乙丙橡胶，2000年开始，DSM公司在一些汽车上使用该公司的Sarlink热塑性乙丙橡胶生产汽车密封胶条。

密封胶条的优点
二、TPV密封胶条的优点
1无需混炼和硫化，可直接生产产品；
2.可与硬质塑料(PP、PE)共挤出或共注塑；
3.可生产彩色密封胶条，例如EPDM(黑色)/Safiink5000(彩色)，5000系列耐UV性能优异；
4.可生产高硬度制品；
5.接角光滑；
6.无需表面喷涂修饰；
7.边角料和废品可回收使用；
8.无卤素，比PV C密封条环保。

当然，TPV也有缺点，要在技术层面和市场经济两方面与硫化EPDM密封胶条的竞争中取胜，能否完全取代硫化EPDM密封胶条，目前还难预料，有待时日。

传统的密封条硫化工艺优缺点
三、传统的密封条硫化工艺优缺点
1.微波硫化：优点：适用于壁厚较大、断面复杂的密封胶条，排放物较少，加热速度快且均匀。

缺点：只适用于极性配方，不能采用过氧化物硫化，对炭黑分散程度要求高；否则可能产生“热点”，海绵密封条外观较差，发泡剂(A C、TS H、O BS H等)对微波敏感，若微波泄漏会伤害人体。

2.剪切机头硫化：优点：极性和非极性配方均适用，加热速度快且均匀，因而能量利用率较高，可适用于抗塌陷较差的胶料。

缺点：不适用粘度较低的胶料，不适用于过氧化物硫化，只能生产断面简单的产品。

因剪切机头需要一定压力，产量较低，且需要L/D>20的挤出机，因此成本高。

3.盐浴硫化：优点：可采用过氧化物硫化，此硫化体系不产生亚硝胺，压缩永久变形最佳。

硫黄硫化、过氧化物硫化和树脂硫化均可，含极性材料和非极性材料的配方均适合，热传递性优异，硫化速度快，可获得“最佳外观质量“的海绵密封条，废品率较低。

缺点：密封胶条壁
厚不能过大，易发生变形、易出现气孔，密封条成品表面需要清洗，生产线的启动耗时过长，生产过程中安全性要求较高、产生的废水对环境有污染。

4.沸点床硫化：优点：比热空气传热快，成品表面光滑、特别适用于海绵密封条，硫化时变形小，对抗塌陷性要求不高。

缺点：传热介质(玻璃微珠)成本较高，玻璃微珠容易粘附在成品表面，容易产生加热不均现象，不能采用过氧化物硫化。

四、应用应用
TPE 主要应用领域包括：汽车工业、电线电缆、工业制品、制鞋领域、土木建筑、医疗保健及聚合物改性等。

1985年以前，国外的汽车防尘罩——等速万向节防尘罩(C V J )和齿条拉杆防尘罩(R I PS)等，均用C R 制造。

1985年末，热塑性乙丙橡胶San-toprene 工业化生产以后，热塑性弹性体向C R 硫化橡胶防尘罩领域冲击，经过十几年的竞争，欧洲95%的汽车防尘罩已使用热塑性弹性体。

国内一直使用C R，硫化工艺已由平板模压发展到注射硫化，目前两种工艺并存。

由于防尘罩要求耐热、耐寒、耐油脂、耐动态疲劳、耐臭氧老化和较大的强度和伸长率，普通的氯丁橡胶(120、230、320)满足不了要求，耐寒型C R(213、S-40V WXJ 等)的强度偏低，目前采用专用的耐寒耐热的C R，这些牌号C R 硫化速度快、流动性好、不易污染模具、适宜注射硫化，但需进口。

国内热塑性弹性体防尘罩的研发工作始于上世纪90年代中期，开发的契机是由于汽车厂和万向节厂根据国外图纸提出的要求。

由于热塑性弹性体对材料牌号的选用、工艺设备与硫化橡胶制品的生产完全不同(无需炼胶，直接用粒料吹塑成型，不要硫化)，有严格的工艺参数要求，模具设计和加工难度大，所以在开发中遇到不少困难，几经周折和努力，终于开发成功，并形成工业化批量生产的规模。

热塑性弹性体的工艺和装备已从挤出→吹塑发展到注塑→吹塑，我国最近已从国外引进先进注吹成型设备，装备水平已达到国外90年代水平，产品质量和生产效率大大提高。

其中C V J (等速万向节)防尘罩是热塑性弹性体防尘罩的主打品种。

目前，我国已能生产热塑性乙丙橡胶(s anto-prene，美国AES)和热塑性聚酯弹性体(Hy tel，美国D u Pont)防尘罩。

五、刺激TPE 工业迅速发展和增长的催化剂工业迅速发展和增长的催化剂－－＂－－＂－－＂Santoprene Santoprene Santoprene＂＂
在不断发展的TPE 工业中，动态硫化工艺及增容技术等概念的引入，使得TPV 品种牌号谱不断扩大，技术内涵不断延伸，从而发展成为TPE 中最为迅速和最令人注目的一个热门领域，其中的典型产品有Santoprene 及G eola s t 等。

这些产品的出现刺激了TPE 工业的迅速发展和增长。

有18 kt/a 的三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)TPV 生产线，固定资产总投资2 806万美元的Mon s anto 与E xx on 的合资公司――AES 公司，开发的Santoprene 是完全交联型烯烃类弹性体，它系采用一种动态全硫化工艺，使EPDM 颗粒(平均粒径＜1μm)完全分散到PP 的连续基质中，是一种与硫化橡胶具有同等性能的高性能TPE。

Santoprene 比重较水低，硬度范围35（邵氏A ）到50（邵氏D ），具有优良的耐热性、耐油性、弹性、强度，且循环再生性好，成型工艺简单。

其屈挠疲劳性极高，在－51～66℃下即使经历上百万次的周期屈挠也不会破裂。

Santoprene 已有多种型号级别可供选择，且所有品级均可互相混配，以达到不同的阻燃、耐老化及硬度要求。

AES 公司近期又推出了“干型”
Santoprene 8000系列产品，省去了加工前的预干燥工序，目前已有12个品级。

此外，可通过中性色Santoprene 掺用标准的聚烯烃色母料，制成任何颜色的Santoprene 制品，配色容易。

Santoprene在成本及性能上无论是在TPE还是在TSR中都处于中间地位，但由于其性能范围较宽，因而有较高的性能成本比。

利用Santoprene的特性，可将其应用于汽车、建筑、机械、医疗、家电等领域，表1列出了Santoprene的一些典型用途。

应 用 领 域典 型 应 用 实 例
汽车部件 建筑工程 电子电器
用具
机械及工具 运动器械空气管道，轴套，电缆护套，软管，车灯罩，防护罩，防振座，管件，挡风玻璃间隔条
门缝胶条，排水口密封，嵌装玻璃密封条，拱基，管子垫圈，卫生设备，屋顶边
电池壳，塞绳，电线及电缆绝缘及护套，按键焊盘膜片，矿山电缆，马达轴，支座，拼接带，终端插头，变压器外壳
鞋靴，防伸杆，小脚轮，联轴节，膜片，支脚，垫圈及垫片，齿轮，垫环，手柄，软管，密封件，管材，车轮
胶辊，胶接管接头及杆手柄，车轮，防冲杆，小脚轮，垫圈及垫片，手持工具的手柄及手把，软管外层胶
球拍手柄，球皮，步枪枪托垫，潜水呼吸器设备，滑雪雪杖手柄。