热塑性弹体的种类及性能特点.doc

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1、热塑性弹性体的种类及性能特点 热塑性弹性体(TPE)可概括为通用TPE和工程TPE两个类型，目前已发展到10大类30多个品种，见表1。从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE，1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来，技术不断创新，新的TPE品种不断涌现，构成了当今TPE的庞大体系，使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。 热塑性弹性体种类与组成种类 结构组成制法用途 硬链段软链段-苯乙烯类TPE(TPS)SBS聚苯乙烯(PS)BR化学聚合通用SIS聚苯乙烯(PS)IR化学聚

2、合通用SEBS聚苯乙烯(PS)加氢BR化学聚合通用、工程SEPS聚苯乙烯(PS)加氢IR化学聚合通用、工程-烯烃类TPETPO聚丙烯(PP)EPDM机械共混通用TPV-PP/EPDM聚丙烯(PP)EPDM+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NBR聚丙烯(PP)NBR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NR聚丙烯(PP)NR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/IIR聚丙烯(PP)IIR+硫化剂机械共混通用-双烯类TPE TPB(1,2-IR)聚1,2-丁二烯化学聚合通用TPI(反式1,4-IR)聚反式1,4-异戊二烯化学聚合通用T-NR(反式1,4-NR)聚反式1,4-异戊二烯天然聚合通用TP-NR(

3、改性顺式1,4-NR) 聚顺式1,4异戊二烯改性物接枝聚合通用-氯乙烯类TPETPVC(HPVC)结晶聚氯乙烯(PVC) 非结晶PVC聚合或共混 通用TPVC(PVC、NBR)聚氯乙烯(PVC)NBR机械共混通用TCPE结晶氯化聚乙烯(CPE) 非结晶CPE聚合或共混 通用-氨酯类TPE(TPU)氨酯结构聚酯或聚酯聚加成通用、工程-酯类TPE(TPEE)酯结构聚醚或聚酯聚缩合工程-酰胺类TPE(TPAE)酰胺结构聚醚或聚酯聚缩合工程-有机氟类TPE(TPF)氟树脂F橡胶化学聚合通用、工程-有机硅类TPE结晶聚乙烯(PE) Q橡胶机械共混通用、工程聚苯乙烯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚通用、工程聚双酚A

4、碳酸酯 聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程聚芳酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程聚砜聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程-乙烯类TPEEVA型TPE结晶聚乙烯(PE) 乙酸乙烯酯嵌段共聚通用EEA型TPE结晶聚乙烯(PE) 丙烯酸乙酯嵌段共聚通用离子健型TPE乙烯-甲基丙烯酸离聚体离子聚合工程璜化乙烯-丙烯三元离聚体离子聚合通用熔融加工型TPE乙烯互聚物氯化聚烯烃熔融共混通用-世界上已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅

5、类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。它们是由在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相，相互牢固组合在一起而成的。TPE的制造方法，大致可分为化学聚合和机械共混两大类型。前者是以聚合物的形态单独出现的，有主链共聚、接技共聚和离子聚合之分。后者主要是橡胶与树脂的共混物，其中还有以交联硫化出现的动态硫化胶(TPETPV)和互穿网络的聚合物(TPEIPN)。 现在，TPE以TPS和TPO为中心，在世界各地获得了迅速发展，两者的产耗量已占到全部TPE的80%左右。双烯类TPE和氯乙烯类TPE也成为通用TPE的重要品种。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等则转向了以工程为

6、主。TPE的物理机械性能视聚合物化学结构、分子量、分子量分布和微观构造的不同而各有长短。各种TPE的物性与经济性比较见表2。 热塑性弹性体物性与经济性比较(通用型TPE)分类TPSTPOTPBTPVCTCPE硬度30A-75A50A-95A19D-53D 40A-80A57A-67D抗拉强度/MPa 9.8-34.32.9-18.610.89.8-10.68.8-29.4伸长率/%800-1200200-600710400-900180-750弹性/%45-7540-6030-7030-60密度/gcm-3 0.91-1.20 0.89-1.00 0.911.20-1.30 1.14-1.28

7、耐磨性X耐屈挠性 耐热性/-60-120-60-100-100耐寒性/-70-60-40-30-30耐油性X-X-耐水性-耐天侯性x-x-脆化温度/-70-70-32-42 -30-50-20-70价格指数重量50-10065-10040-5045-5575-85体积40-9348-12036-4656-6990-100注：为优，为良，为可， x为劣。续表2热塑性弹性体物性与经济性比较(工程型TPE)分类TPUTPEETPAETPF 硬度30A-80D40A-70A40D-62D61-67抗拉强度/MPa 29.4-4925.5-39.211.8-34.32.0-11.8伸长率/%300-80

8、0350-450200-400300-650弹性/%30-7060-7060-7010密度/gcm-3 1.10-1.251.17-1.251.01-1.201.89耐磨性 耐屈挠性 耐热性/-100-140-100-120 耐寒性/-65-40-40-10 耐油性耐水性-x-耐天侯性-脆化温度/-70-70-70-10热塑性弹性体的的优点(1)可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型、递模成型等； (2)能用橡胶注塑成型机硫化，时间可由原来的20min左右，缩短到1min以内； (3)可用压出机成型硫化，压出速度快、硫化时间短； (4)生产过程中产生的废料(

9、逸出毛边、挤出废胶)和最终出现的废品，可以直接返回再利用； (5)用过的TPE旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源； (6)不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJkg，TPE为144MJkg，可节能25%以上； (7)自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握； (8)为橡胶工业开拓新的途径，扩大了橡胶制品应用领域。 热塑性弹性体的缺点TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹回性、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类的橡胶。但总的说来，TPE的优点仍十分突出，而缺点则在不断改进之中，作为一种节能环保的橡胶新型原料，发展前景十分看好。