熱塑性彈性體,英文Thermoplastic Elastomer,簡稱TPE,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構,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。
熱塑性彈性體TPE是一種具有橡膠的高彈性,高強度,高回彈性,又具有可注塑加工的特征,環(huán)保無毒安全,硬度范圍廣,有優(yōu)良的著色性,觸感柔軟,耐候性,抗疲勞性和耐溫性,加工性能優(yōu)越,無須硫化,可以循環(huán)使用降低成本,既可以二次注塑成型,與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料報復粘合,也可以單獨成型。
TPE既具有熱塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡膠的物理性能,可謂是塑料和橡膠優(yōu)點的優(yōu)勢組合。TPE正在大肆占領原本只屬于硫化橡膠的領地。近十余年來,電子電器、通訊與汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動了TPE市場的高速發(fā)展。
優(yōu)點:1. 可用一般的熱塑性塑料成型機加工,不需要特殊的加工設備。
2. 生產(chǎn)效率大幅提高??芍苯佑孟鹉z注塑機硫化,時間由原來的20min左右,縮短到1min以內(nèi);由于需要的硫化時間很短,因此已可用擠出機直接硫化,生產(chǎn)效率大幅提高。
3. 易于回收利用,降低成本。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和終出現(xiàn)的廢品,可以直接返回再利用;用過的TPE舊品可以簡單再生之后回收利用,減少環(huán)境污染,擴大再生資源來源。
4. 節(jié)能。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時間很短,可以有效節(jié)約能源。以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例:橡膠為188MJ/kg,TPE為144MJ/kg,可節(jié)能達25%以上。
5. 應用領域更廣。由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點,為橡膠工業(yè)開辟了新的應用領域。
6. 可用于塑料的增強、增韌改性。自補強性大,配方簡化,配合劑對聚合物的影響制約小,質(zhì)量性能更易掌握。但TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。同時,壓縮變形、彈性回復、耐久性等同橡膠相比較差,價格上也往往高于同類橡膠。盡管如此,TPE的優(yōu)點仍十分突出,各種新型的TPE產(chǎn)品也不斷開發(fā)出來。作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。
透明系列(transparency series)
應用范圍:普通透明玩具、運動器材等。
產(chǎn)品性能:較好的透明性、彈性以及比較低的價格,具有廣闊的設計空間。
透明系列(transparency series)應用范圍:、高透明玩具,成人用品、吸盤用料、運動器材以及密封圈等。
產(chǎn)品性能:硬度范圍廣,從超軟到90A。的透明性、光澤度,以及舒適的手感,廣泛用于成人用品。具有良好的抗紫外線、耐候性、耐高溫,長期用于戶外。
物理性能:1.良好的外觀質(zhì)感,觸感溫和,易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定;
2.可調(diào)的物性,提供廣闊的產(chǎn)品設計空間;
3.力學性能可比硫化橡膠,但無須硫化交聯(lián);
4.硬度范圍寬闊,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào);
5.耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強度高可達十幾個Mpa,斷裂伸長率高可達十倍以上;
6.長期耐溫可超過70'C,低溫環(huán)境性能良好,在-60'C溫度下仍能保持良好的繞曲性;
7.良好的電絕緣性及耐電壓特性;
8.具有突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能。
化學性能優(yōu)越:1.耐一般化學品(水、酸、堿、醇類溶劑);
2.可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中;
3.無毒性;
4.良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能,可適用于戶外環(huán)境;
5.粘結性能好,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。
TPE按照其基材和共混方法可分為TPS、TPO、TPU、TPA、TPEE、TPVC、POP、POE等幾大類。
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