金華市國豐橡塑有限公司
20年專注TPE/TPR-增韌劑研發(fā)與生產(chǎn)
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TPE橡膠是什么材料?顧名思義就是一種具有橡膠特性的塑膠原料。橡膠大家見的蕞多的就是我們汽車輪胎,齒輪帶,密封圈等等。但是TPE和這些橡膠又有區(qū)別,它是屬于合成橡膠,是熱塑性彈性體。通過普通的熱塑成型機可以直接加工成型各種塑料制品。
本文講述的TPE橡膠主要還是以苯乙烯熱塑性彈性體,我們先來了解一下苯乙烯熱塑性彈性體的發(fā)展。
苯乙烯一丁二烯苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體(styrene butadiene styrene block copolymer,SBS)產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀60年代。1963年美國菲利普斯( Philips)公司首先用偶聯(lián)法生產(chǎn)出線型SBS共聚物,商品名為 Solprene。1965年美國牌(Shel)化學公司采用陰離子聚合技術(shù)以三步順序加料法開發(fā)出同類產(chǎn)品并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),商品名 Kraton D。1967年菲利普斯公司開發(fā)出星型(或放射型)SBS產(chǎn)品。
1972年美國牌化學公司又開發(fā)出SBS的加氫產(chǎn)品苯乙烯-乙烯/丁烯一苯乙烯嵌段共聚物熱塑性彈性體(styrene ethylene butylene styrene block copolymer,SEBS)。1973年,菲利普斯公司推出了星型SBS產(chǎn)品。1980年,風馳通( Firestone)公司推出商品名為 Strewn的SBS產(chǎn)品,該產(chǎn)品的苯乙烯含量為43%,產(chǎn)品有較高的熔融指數(shù),主要用于塑料改性和熱熔黏合。
隨后,日本的旭化成( Asahi Kasei)工業(yè)公司、意大利的埃尼(Eni)公司、比利時的石油化工( Petrochem)公司等也相繼開發(fā)出SBS產(chǎn)品。
苯乙烯熱塑性彈性體TPE橡膠的分類:
自開發(fā)出SBS后至今已經(jīng)開發(fā)出了許多種TPE。這些TPE是通過各種嵌段聚合物、接枝聚合物、含離子鍵的聚合物等合成或橡膠樹脂共混而制得的。由于橡膠/樹脂共混涉及很多方面,所以有許多分類法,蕞常用的是根據(jù)硬鏈段的化學組成進行分類的。
通常選擇轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或熔化溫度(Tm)比常溫高得多(通常100℃以上)的通用熱塑性樹脂作為硬鏈段。其主要有聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚烯烴[聚丙烯(PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)]、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(polyurethan,PU)、聚酯[聚對苯二甲酸丁二酯( polybutylene terephthalate,PBT)]、聚酰胺( polyamide,PA)等。
因此,以這些樹脂作為硬鏈段的TPE可分別分類為苯乙烯類TPE(TPS)、聚烯烴類TPE(TPO)、聚氯乙烯類TPE(TPVC)、聚氨酯類TPE(TPU)、聚酯類TPE(TPEE)、聚酰胺類TPE(TPAE)等。根據(jù)其硬鏈段的品種可以在相當大的程度上決定由這些聚合物合成的TPE的力學性能、耐熱性和耐油性等基本物理性能。
TPE橡膠的發(fā)展前景
1、TPE作為一種新型的彈性體材料,兼具有橡膠、塑料雙重性能,在取代部分橡膠同時也改性了塑料
2、具有柔軟的質(zhì)感和可調(diào)整的物性、硬度
3、適宜多種加工工藝且具有環(huán)保優(yōu)勢為創(chuàng)新產(chǎn)品、增加價值、引領(lǐng)市場潮流提供了巨大的發(fā)揮空間。
TPE橡膠也存在不足:
1、TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升其物性下降幅度較大,因而應用領(lǐng)域發(fā)展沒有得到蕞大化。
2、壓縮變形、回彈性、耐久性等同橡膠相比較差
3、價格上往往高于同類橡膠。
目前,TPE橡膠的研發(fā)正向著高新技術(shù)的方向發(fā)展。除茂金屬催化的TPO、加氫的SBS和SIS、環(huán)氧化TPE等已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化之外,離子交聯(lián)聚合TPE、液晶性TPE等也已進入工業(yè)化實用階段砜化TPE、含三嗪TPE等現(xiàn)已取得重大進展。
道依茨(DDE)公司與普立萬( Polyone)公司正在研發(fā)以茂金屬為基礎(chǔ)的烯烴新材料,瑞翁(Zeon)公司與美國先進彈性體系統(tǒng)(AES)公司合作開發(fā)耐高溫TPV,蘇威工程聚合物公司與TRS公司一起提供更適用于汽車用的TPV。GLS與巴斯夫公司研制開發(fā)軟觸摸應用的TPE及與其結(jié)合的硬基材。尤其是生物分解性TPE已成為近年來攻關(guān)的熱門話題。