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告诉你热塑性弹性体TPE在改性上的应用

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告诉你热塑性弹性体TPE在改性上的应用

发布日期:2015-05-13 00:00 来源:http://www.sungallon.com 点击:

专业热塑性弹性体

引言

    热塑性弹性体顾名思义,集合了橡胶和塑料的主要优点:常温下保持弹性,呈硫化橡胶的物理性质,高温下熔化流动,表现出热塑性塑料的加工性能。由于其独特的物理和加工性能,热塑性弹性体用于增韧增强脆性塑料,有着其他橡胶材料不可比拟的优势。

    目前常用的热塑性弹性体主要分为四类,分别是:聚烯烃类(TPO和TPV)、聚酯类(TPEE)、聚氨酯类(TPU)和聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS),除单独使用之外,主要应用于增韧聚丙烯、聚甲醛、尼龙等高强、低温脆性树脂。下面我们介绍比较常见的一些热塑性弹性体增韧改性体系。

    POE/PP体系

    聚丙烯(PP)具有来源丰富、质轻高强、耐热性好、刚性和硬度大、加工容易、无毒无味、光泽好等优点,同时也存在脆性,收缩率大,冲击强度低,不耐低温等缺点,极大限制了其应用。

    聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物,与聚丙烯有良好的相容性,加工温度低,分散性好,在集体内易得到较小的分散相粒径和较窄的粒径分布,因而对聚丙烯的增韧效果明显。作为PP常用的增韧剂,POE加工流动性好,加工成型周期段,生产成本低,而且低温增韧效果明显,由于其他增韧剂,如EPDM,SBS等。

    POE增韧PP在汽车行业有较大应用前景,可制作保险杠、车身侧壁包层、挡板、空气阀和仪表等。

    TPU/POM

    聚甲醛(POM)具有高的比强度和刚度、优良的耐腐、耐磨、自润滑和抗蠕变性能,是一种性能优良的工程塑料,广泛应用于高科技的精密机械及仪器、电子电器制品和各种机械传动部件的制造。聚甲醛虽然有优异的综合性能,但缺口冲击强度较低,故而需要进行增韧改性。存在的问题是POM具有分子链结构简单规整和球晶尺寸大的特点,与其他聚合物间的相容性极差且缺口敏感性大,不易进行增韧改性。

    热塑性聚氨酯弹性体TPU是POM较为有效的抗冲改性剂。聚甲醛的应用场合要求较高,我们希望POM在获得韧性的同时,刚性和强度不会大幅下降。一般情况下,添加增韧剂过多会降低材料的刚性和强度,太少又不能得到合适的韧性,所以为了提高增韧剂的增韧效果,需引入适当的相容剂,改善POM与TPU之间的相容性,增强TPU与POM两相之间的粘结力,提高增韧效率。这样就可以降低TPU的添加量,避免刚度和强度的大幅下降,如加入热塑性酚醛树脂等。

    TPS/PA

    聚酰胺类工程塑料,产量大,具有高强、自润滑、耐磨、耐油、耐腐蚀等特点,应用广泛。但由于尼龙含有强极性的酰胺基团且结晶度高,导致其低温冲击强度低,大大限制其应用。因此,人们希望对其增韧改性,一般采用聚苯乙烯类热塑性弹性体TPS,如SEBS,SBS等。聚酰胺与苯乙烯类热塑性弹性体的相容性,可以使用增容剂来提高增韧效果。如有人在SBS增韧剂上接枝二澳甘露醇(DBM)、乙酞乙酸甲酯(MAA)和MA制得的增容剂,效果很好。

    TPE/PVC

    聚氯乙烯(PVC)一种性价比优异的通用型极性聚合物,具有耐燃、耐化学腐蚀性、透明、电绝缘、机械性能优良等特点,在日常生活和工业生产中有着广泛的应用,可用于建筑、汽车、皮革等行业。但是,PVC也是一种脆性材料,耐冲击性不高,特别是耐低温性不好。即使高分子量PVC在加入DOP等增塑剂后,会成为可加工的韧性材料,但时间长的话,随着增塑剂迁移,使材料重新变硬变脆,并且污染环境。现在国家已经限制这种酯类增塑剂的使用。

    热塑性弹性体共混增韧PVC是研究热门,可以降低酯类增塑剂的使用量。热塑性弹性体增韧PVC主要有CPE、TPU等。其中Z常用的是氯化聚乙烯(CPE),其是聚乙烯经氯化后的产物,氯含量为25~40%的CPE具有热塑性弹性体的性质,其中氯含量为35%左右的CPE与PVC的相容性较好,可用于PVC的共混改性。目前国内CPE产量较大的厂家是潍坊亚星,已经开发出一系列的产品,商标为“weipren",不同牌号CPE的分子量和氯含量,应用改性的PVC型号,或者得到的产品性能也不同。

    TPU与PVC有着一定相容性,可进行共混改性。其中聚酯型热塑性TPU比聚醚型TPU与PVC的相容性更好。

    聚氯乙烯/热塑性弹性体共混体系成型加工方便,能耗低,可以再生利用,而且可以显著提高压缩永久变形、热变形、回弹性、耐气候性、耐油、耐光、耐磨等性质,在汽车领域、电线电缆及电器,土木建材,管材,日用品等多个领域有很广泛的应用。

    综上所述,热塑性弹性体增韧改性低温脆性树脂,不仅可提高树脂的低温韧性和耐冲击性,并且不会影响树脂的加工性能,加工设备通用,生产时间短,节省电力,降低生产成本,具有广阔的发展潜力。


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