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时间:2020-04-09
《热塑性弹性体简介及SEBS的应用现况和市场分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、热塑性弹性体简介及SEBS的应用现况热塑性弹性体(TPE)是一种介于橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料,具有橡胶和塑料的双重性和宽广特性,常温下具有橡胶的高弹性,在高温下又能塑化成型,目前已广泛应用于汽车、电子电气、建筑、医疗、玩具等领域。随着新技术的发展,促进了TPE性能的不断优化和提升,应用领域不断拓展,尤其是汽车和医疗领域需求强劲;此外由于人们环境意识的提高,材料回收性成为选材的一个重要因素,全球废弃的PVC成为环境污染的重要问题,国外限制使用PVC呼声日趋高涨,也促进了TPE消费快速增长。目前工业化生产TPE主要分为以下几类:苯乙烯类
2、(TPS)、烯烃类(TPO)、氯乙烯类(TPVC)、氨酯类(TPU)、聚酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、双烯类(TPB、TPI)等。TPE和传统橡胶相比具有以下优点: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、压塑成型、递模成型等;2、生产过程中产生的废料(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:3、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;4、不需硫化,节省能源,以高压软管生产能耗为例:橡胶为188MJ/kg,TPE为144MJ/kg,可
3、节能25%以上;5、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;6、为橡胶工业开拓新的途径,扩大了橡胶制品应用领域。7、部件尺寸和整个质量更能严密控制,密度较低,而使单位重量能得到更多的部件,满足轻量化的要求。下面简单介绍一下热塑性弹性体的几个主要类型:一,苯乙烯类:苯乙烯系热塑性弹性体(又称苯乙烯类嵌段共聚物缩写为TPS或SBC)目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体,由硬段相苯乙烯段和软段相丁二烯、异戊二烯嵌段共聚组合而成,主要分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS,苯乙烯-
4、异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS,以及两者的加氢共聚物SEBS和SEPS。通常工业上由于TPE最多采用的是SBS和SEBS,所以不加说明的TPE即指TPS或SBC,通常SBS更叫TPR,SEBS叫TPE。SBS最大问题是耐热性差,使用温度一般不能超过80℃,同时其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比,因此国外发展了SEBS。SEBS是SBS在BR段进行加氢作为软链段得到的聚合物,和SBS比抗冲强度大幅度提高,耐天侯性和耐热老化性也好。SBS目前主要应用范围有公路沥青改性、鞋材、建筑防水卷材和胶黏剂等,目前国内生产厂家有燕山石化
5、、岳阳石化和茂名石化,国外有美国科腾、意大利埃尼,日本旭化成等;SEBS的情况见下文详细介绍。二,烯烃类:烯烃类共混物或共聚物组成热塑性弹性体,简称TPO,其中又分不经硫化的和经部分硫化的,狭义的TPO是指不经硫化的,分为共混和共聚物,前者是指PP+EPDM等,后者是指POE、EVA等,经动态硫化的又称TPV,有PP+NR,PP+EPDM等,目前由于TPV性能优异,占据了主流市场,其中尤其是PP+EPDM动态硫化体系最受欢迎。TPV是对PP与EPDM混合物在熔融共混时,加入能使其硫化的交联剂,利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量,使完全硫
6、化的微细EPDM粒子,充分分散在PP基体之中。通过这种交联橡胶的“粒子效果”,导致TPV的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善。TPV是TPE世界中增长最快的一族,年增长率在10%-20%以上。由于其加工方法和性能最贴近硫化橡胶,以美国为主,在汽车等产品上覆盖面非常宽广,极具发展潜力。目前,国外密封条、护套、衬垫、包皮等大量向TPV转移。TPV国外著名品牌有山都平(Santoprene)系列,是AES公司(Monsanto)生产的,目前已被埃克森美孚收购,国内较有名的有山东道恩集团和张家港美特等。TPV的特点:1、压缩变形是TP
7、E中最低2、机械性能好,硬度比TPO低,但成本比TPO高3、耐热、耐候性及耐热性好4、耐磨性较TPU、橡胶差5、加工性一般,表面有时有流痕6、无透明性三,聚氨酯类:聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)一般是由平均相对分子质量为600~4000的长链多元醇(聚醚或聚酯)和相对分子质量为61~400的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。TPU具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性,特别是耐磨性最为突出。目前在欧美等国主要用来制造滑雪靴、登山靴等体育用品,并大量用以生产各种运动鞋、旅游鞋,消耗量甚多。TPU还可通过注塑和挤出等成型方式生产
8、汽车、机械以及钟表等零件,并大量用于高压胶管(外胶)、纯胶管、薄片、传动带、输送带、电线电缆、胶布等产品,其中注塑成型占到40%以上,挤出成型约为35%左右。缺点是耐热性、耐热水
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