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1.TPE的定義
熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦稱熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber-TPR)
是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料,熱塑性彈性體具有多種可能的結(jié)構(gòu),最根本的一條是需要有至少兩個互相分散的聚合物相,在正常使用溫度下,一相為流體(使溫度高于它的Tg─玻璃化溫度),另一相為固體(使溫度低于它的Tg或等于Tg),并且兩相之間存在相互作用。即在常溫下顯示橡膠彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料,具有類似于橡膠的力學性能及使用性能、又能按熱塑性塑料進行加工和回收,它在塑料和橡膠之間架起了一座橋梁。因此,熱塑性彈性體可象熱塑性塑料那樣快速、有效的、經(jīng)濟的加工橡膠制品。就加工而言,它是一種塑料;就性質(zhì)而言,它又是一種橡膠。熱可塑性彈性體有許多優(yōu)于熱固性橡膠的特點。
目前,熱塑性彈性體尚無統(tǒng)一的命名,習慣以英文字母縮寫語TPR表示熱塑性橡膠,TPE表示熱塑性彈性體,兩者在有關資料著作中均有使用。為統(tǒng)一起見,都以TPE或熱塑性彈性體稱之。目前國內(nèi)對熱塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物則稱之為SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer),熱塑性異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物稱為SIS(styrene-isoprene block copolymer),飽和型SBS則稱之為SEBS,即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的縮寫,就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各類熱塑性彈性體均以生產(chǎn)廠家的商品名稱稱之。我國也采用SBS的代號,表示熱塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,習慣稱為熱塑性丁苯橡膠。
2、 特點和應用領域
彈性體是一種性能獨特的人造熱可塑性彈性體,具有非常廣泛的用途。其優(yōu)良的產(chǎn)品適用性來源于其特殊的分子結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性和可控制性,從而表現(xiàn)出以下優(yōu)異的性能:
□物理性能優(yōu)越:
良好的外觀質(zhì)感,觸感溫和,易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定;
可調(diào)的物性,提供廣闊的產(chǎn)品設計空間;
力學性能可比硫化橡膠,但無須硫化交聯(lián);
硬度范圍寬闊,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào);
耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強度最高可達十幾個Mpa,斷裂伸長率最高可達十倍以上;
長期耐溫可超過80℃,低溫環(huán)境性能良好,在-60℃溫度下仍能保持良好的繞曲性;
良好的電絕緣性及耐電壓特性。
具有突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能
□化學性能優(yōu)越
耐一般化學品(水、酸、堿、醇類溶劑);
可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中;
無毒性;
良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能,可使用于戶外環(huán)境;
粘結(jié)性能好,選用合宜的膠粘技術可直接與真皮合成或人造皮革表面牢固粘合。
□生產(chǎn)加工優(yōu)勢
無需硫化即具有傳統(tǒng)硫化橡膠之特性,節(jié)省硫化劑及促進劑等輔助原料;
適合注塑成型、壓鑄成型、熱熔和溶解涂層等多種工藝;
邊料、余料和廢料等可完全回收再利用,且不改變性能,降低浪費;
簡化加工工藝,節(jié)約加工能耗與設備資源,加工周期短,降低生產(chǎn)成本,提高工效;
加工設備及工藝簡單,節(jié)省生產(chǎn)空間,降低不合格品率;
產(chǎn)品無毒,無刺激性氣味,對環(huán)境、設備及人員無傷害;
材料可反復使用,邊腳廢料可回收,可以說生產(chǎn)中無廢料;
加工助劑和配合劑較少,可節(jié)省產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測的費用;
產(chǎn)品尺寸精度高、質(zhì)量更易于控制;
材料比重少,且可調(diào);
可直接與PP、ABS等多種塑料摻混而制成特種塑料合金。
彈性體具有優(yōu)越的物理、化學性能且易于加工,同時,該產(chǎn)品還具有無毒、無污染并可回收二次加工的環(huán)保優(yōu)勢。因此,在眾多工業(yè)領域被廣泛應用,如:玩具、運動器材、鞋材、文具、五金、電動工具、通訊、電子產(chǎn)品、食品和飲料包裝、家用電器、廚房用品、醫(yī)療器械、汽車、建筑工程、電線電纜等。
更可貴的是,她是引領新產(chǎn)品設計和市場導向的優(yōu)質(zhì)材料,——其柔軟的質(zhì)感和可調(diào)整的物性、硬度和適宜多種加工工藝且具有環(huán)保優(yōu)勢——為廣大產(chǎn)品設計師提供了巨大的發(fā)揮空間,這無疑對您創(chuàng)新產(chǎn)品,增加價值,引領市場潮流提供了巨大的幫助。
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SEBS 一.SEBS是以聚苯乙烯為末端段,以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物。SEBS不含不飽和和雙鍵,因此具有良好的穩(wěn)定性和耐老化性。
二.SEBS的用途:
1.SEBS具有較好的紫外線穩(wěn)定性、抗氧性和熱穩(wěn)定性,所以在屋頂和修路用瀝青中也可以使用。 2.SEBS與石蠟之間有比較好的相溶性,因此可用作紙制品較柔韌表面涂層。
3.SEBS在加熱時沒有明顯的剪切流動時溫度不敏感,因此它可以作為IPN的模板。(IPN的基本原理:兩種不相溶的聚合物,可達到纏結(jié)鏈段的相互貫穿,如第就可以通過共價鍵交聯(lián)將兩種不相溶聚合物"鎖定"在一起。)
4.SEBS油共混物的有機溶液可替代天然膠乳制造外科手套等制品,由于SEBS不含不飽和雙鍵且純度較高,在此且有以下兩種優(yōu)點:(1)抗氧性、抗臭氧性較好;(2)天然橡膠中含有蛋白質(zhì),會使某些病人產(chǎn)生危險的過敏反應,而這個共混物就不會。
三、SEBS的具體性能:
SEBS具有優(yōu)異的耐老化性能,既具有可塑性,又具有高彈性,無需硫化即可加工使用,邊角料可重使用,廣泛用于生產(chǎn)高檔彈性體、塑料改性、膠粘劑、潤滑油增粘劑、電線電纜的填充料和護套料等。SEBS具有良好的耐候性、耐熱性、耐壓縮變形性和優(yōu)異的力學性能:
⑴ 較好的耐溫性能,其脆化溫度≤-60℃,最高使用溫度達到149℃,在氧氣氣氛下其分解溫度大于270℃。
、 優(yōu)異的耐老化性能,在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%,臭氧老化(38℃)100小時其性能下降小于10%。
⑶ 優(yōu)良的電性能,其介電常數(shù)在一千赫為1.3*10-4,一兆赫為2.3*10-4;體積電阻是一分鐘9*1016Ω/cm;二分鐘為2*1017Ω/cm。
、 良好的溶解性能、共混性能和優(yōu)異的充油性,能溶于許多常用溶劑中,其溶解度參數(shù)在7.2~9.6之間,能與多種聚合物共混,能用橡膠工業(yè)常用的油類進行充油,如白油或環(huán)烷油。 ⑸ 無需硫化即可使用的彈性體,加工性能與SBS類似,邊角料可重復使用,符合環(huán)保要求,無毒,符合FDA要求。
、 比重較輕,約為0.91,同樣的重量可生產(chǎn)出更多體積的產(chǎn)品。
四、加工方法 SEBS共混物可以采用注射、擠出及吹塑等熱塑性加工方法制造各種物件。SEBS與SBS在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面有所不同,在加工溫度也略有不同。在加工溫度方面,SBS加工溫度一般在150~200℃之間,而SEBS一般在190~260℃之間;SBS加工時,要求剪切速率較低,而SEBS加工時要求剪切速率較高;注塑成型時,SBS一般采用適中的剪切速率,擠出成型一般采用低壓縮比的螺桿,而SEBS加工時,宜采用高注塑率和高壓縮比的螺桿。, ,
