热塑性弹性体的加工和应用

《热塑性弹性体的加工和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、热塑性弹性体的加工和应用热塑性弹性体的加工和应用谢忠麟（北京橡胶工业研究设计院，北京，100143）1、热塑性弹性体的特点热塑性弹性体（TPE，ThermoplasticElastomer），又称热塑性橡胶（TPE，ThermoplasticRubber），是新型弹性体，它经历了四个发展阶段（1985～1967，1968～1977，1989～今），取得了长期发展，涌现出许多工业化产品，成为与传统硫化橡胶强有力的竞争对手。表1TPE的特点优点缺点（1）可以用热塑性树脂的成型机械迅速加工，不需要硫化。（2）不添加补强剂，也

2、与填充补强的硫化相同甚至超过的强度特性。（3）通过改变基材的化学结构，可以获得具有软质硫化橡胶到近似于塑料的宽广范围物性的弹性体。（4）由于TPE不是化学交联的，所以是热塑性的，边角料和废制品可以在利用。（5）节能（表2、表3、图1）（6）环保、卫生（1）随着温度上升而物性将大。（2）高温下发生塑性变形。（3）残余永久变形大，易发生应力松弛，蠕变等现象。（4）目前还不能作车辆轮胎，汽车悬置减震件，要求高的动静态、密封件、桥梁/建筑支座等高性能橡胶制品。表2.注射成型TPE与硫化橡胶加工能耗比较TPEE混合料CR混炼胶制

3、品重量混合料（混炼胶）能耗/MJ加工能耗/MJ（包括混合、成型、冷却、硫化）边角料、废料、能耗/MJ合计能耗/MJ单位体积能耗/MJ·cm-3（注2）0.66614.80.070.215.70.270.14415.70.31.017.06.37注1.设定制品的性能相当注2.相对密度按TPEE混合料为1.15，CR混炼胶1.33.表3制鞋能耗比较项目单位耗电量/KM·h·（双-1）单位耗汽量/Kg·（双-1）单位耗水量Kg·（双-1）粘制硫化鞋SBS注塑鞋节约率1％百万双节约量0.530.3245205KM·h5.651

4、.60704.05KM·h23.443.508519.94Kt－23－热塑性弹性体的加工和应用图1TPEE与硫化橡胶挤出软管的能耗对比一例2.热塑性弹性体的制造方法简述TPE的种类很多，制造方法各异，大致分为以下几类。2.1聚合（1）阴离子聚合将苯乙烯与二烯烃（丁二烯或异戊二烯）在烃类溶剂中以RLi（烷基锂）为催化剂进行聚合而制造SBS和SIS等。（2）配位阴离子聚合1，2—聚丁二烯和反式聚异戊二烯是以VOCI4/R3Al或Co（ph）2/R3Al等催化剂，在烃类溶剂中将烯烃或二烯烃聚合而得。（3）自由基聚合由于分子设

5、计困难，采用自由基聚合制造的TPE很少，目前只有乳液聚合的热塑性氟弹性体。2.2缩聚在邮寄溶剂中或无溶剂状态下，将二元醇与二元羧酸等进行热缩聚或界面缩聚而得的TPEE（聚酯热塑性弹性体）和TPAE（聚酰胺热塑性弹性体）。2.3加成聚合热塑性聚氨酯弹性体（TPV）是在有机溶剂中或无溶剂的状态下，由二异氰酸与二元醇进行加成聚合反应而得。2.4聚合物共混（1）共混型或不分支联共混型热塑性弹性体（a）TPOTPO又称烯烃系热塑性弹性体，它包括以聚丙烯（PP）为硬段、乙丙橡胶（EPDM或EPR）为软段通过简单共混或动态硫化形成部

6、分交联的热塑性弹性体。（b）TPVCTPVC（聚氟乙烯系热塑性弹性体）是软质PVC的拓展，它由软质PVC与部分交联（凝胶）PVC或高聚合度PVC或部分交联NBR共混而成。（2）全动态硫化共混型热塑性弹性体（TPV）将橡胶（EPDM、IIR、NBR、NR等）和聚烯烃（一般是聚丙烯—PP，也有PE）与交联剂和/或其他助剂在高温和高剪切下在共混的同时进行交联而形成的TPE，又称TPV。TPV的岛相是高度交联（按ASTMD6338-03：>95%）的极微细的（2µm）的橡胶粒子，海相是塑料（PP）3.TPE的种类TPE的分子中

7、，必需要有两个成分：具有火商弹性的橡胶（软段）和为防止塑性变形的分子约束成分（硬段）。TPE通常按主链的约束成分进行分类（表4）－23－热塑性弹性体的加工和应用表4TPE的主要品种分类约束形势硬段软段制造方法代号*1商品名*2苯乙烯系玻璃化微区PSBR阴离子聚合SBS巴陵牌SBSyh（1）；燕山牌SBS（25）；南海牌SBSF（11）；Taipol（23）；KIBITO（13）；Vector（23）；KratonD、Cariflex（45）；Asaprene、Asaflex、Tufdene-（24）；JSRTR（15）

8、；Europrenesolt（36）；Solprene（43）；Kosyn（9）.IRSIS巴陵牌SBSyh（1）；KratonD（45）；JSRSIS（15）；EuropreneSOLT（36）；Vector（33）；Quitanc（16）.氟化BR聚合物加氢反应SEBS巴陵牌SBSyh（1）；KratonG;KratonFG（