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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2020-08-26

   罕見(jiàn)丁苯彈性體、順丁彈性體或硅彈性體的稱呼。而對(duì)于熱塑性彈性體,則習(xí)慣稱為某某彈性體,如聚氨酯彈性體、SBS彈性體和POE彈性體等。這也是造成大多數(shù)人混淆彈性體和橡膠概念的原因之一。熱塑性彈性體熱塑性彈性體(thermoplasticelastomer,TPE)的定義為:在常溫下顯示橡膠彈性,在高溫下能夠塑化成型的高分子材料。因此,這類聚合物兼有熱塑性橡膠和熱塑性塑料的某些特點(diǎn)。熱塑性彈性體高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是它同時(shí)串聯(lián)或接枝某些化學(xué)組成不同的塑料段(硬段)和橡膠段(軟段)。硬段間的作用力足以凝集成微區(qū)(如玻璃化微區(qū)或結(jié)晶微區(qū)),形成分子間的物理“交聯(lián)”。軟段則是自有旋轉(zhuǎn)能力較大的**性鏈段。熱塑性彈性體是彈性體一類重要組成。常見(jiàn)的有如下幾種:苯乙烯類熱塑性彈性體苯乙烯類嵌段共聚物型熱塑性彈性體是**早研究的熱塑性彈性體,主要包括SBS、氫化SBS(SEBS)、SIS和氫化SIS等,是目前世界上產(chǎn)量比較大、發(fā)展最快的一種熱塑性彈性體。從應(yīng)用角度來(lái)看,苯乙烯類熱塑性彈性體**令人感興趣的是室溫下的性能與硫化橡膠相似,另外其彈性模量異常高,并且不隨相對(duì)分子質(zhì)量變化。
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   我國(guó)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)SEBS的生產(chǎn)廠家有臺(tái)橡、李長(zhǎng)榮、臺(tái)化等,其中相當(dāng)有代表性的公司為臺(tái)橡,其在中國(guó)臺(tái)灣高雄和江蘇的南通都有生產(chǎn)基地,其產(chǎn)品主要特點(diǎn)是氫化度高,可以達(dá)到,從而具有良好的紫外穩(wěn)定性,目前主要應(yīng)用于中**市場(chǎng)。在我國(guó)大陸地區(qū),主要生產(chǎn)廠家為巴陵石化,早期,其產(chǎn)品由于氫化度不穩(wěn)定,并且催化劑殘留量高,所以品質(zhì)較差。近年來(lái),隨著工藝的不斷改進(jìn)提升,質(zhì)量已經(jīng)有了很大進(jìn)步,但是和國(guó)際SEBS生產(chǎn)巨頭相比依然還有很大提升空間。常見(jiàn)TPE彈性體的微觀分子結(jié)構(gòu)[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]SEBS彈性體的一般合成路線[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]SEBS產(chǎn)品的常見(jiàn)技術(shù)指標(biāo)要求SEBS產(chǎn)品的通用牌號(hào)分子量一般在22萬(wàn)到28萬(wàn)之間,此時(shí)產(chǎn)品的強(qiáng)度適中,透明性良好,吸油率高,結(jié)合苯乙烯含量一般在30%左右。SEBS產(chǎn)品氫化率一般在98%以上,國(guó)際的大廠商一般嚴(yán)格控制氫化率在99%以上。SEBS彈性體的使用范圍以及局限SEBS彈性體的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊,除了重載輪胎、機(jī)械軸封、耐高溫、耐溶劑部件之外,幾乎所有軟質(zhì)制品均可采用。***應(yīng)用于車輛、船舶、醫(yī)療機(jī)械、電線電纜,工礦用各類配置,建筑、裝飾、包覆、鞋類、用品,薄膜、棺材、通用機(jī)械等領(lǐng)域。
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   通過(guò)熟成,而形成不完全I(xiàn)PN(由交聯(lián)聚合物與非交聯(lián)聚合物形成的IPN)發(fā)展十分迅速。這種IPNTPU又進(jìn)一步改進(jìn)了TPU的物理機(jī)械性能。此外,TPU/PC共混型的合金型TPU,更提高了汽車保險(xiǎn)杠的安全性能。另外,還有高透濕性TPU、導(dǎo)電性TPU,并且出現(xiàn)了**于生體、磁帶、安全玻璃等方面的TPU。新型熱塑性彈性體研究進(jìn)展近年來(lái),隨著高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展和應(yīng)用(即通過(guò)對(duì)材料的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與物性相互關(guān)系的系統(tǒng)研究,可根據(jù)應(yīng)用要求合成出具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)材料),以及對(duì)動(dòng)態(tài)硫化理論及技術(shù)的深入研究和開(kāi)發(fā),許多新型的熱塑性彈性體材料品種不斷問(wèn)世[3],并形成了初步的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。1.聚酰胺類熱塑性彈性體聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE)是指由高熔點(diǎn)結(jié)晶性聚酰胺硬鏈段和非結(jié)晶性的聚醚或聚酯軟鏈段組成的一類嵌段共聚物。TPAE結(jié)構(gòu)中的硬鏈段通常選用聚己內(nèi)酰胺、聚酰胺66、聚十二內(nèi)酰胺、芳香族聚酰胺等,軟鏈段通常為聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、雙端羥基脂肪族聚醣等。由于軟、硬鏈段可選用的材料范圍廣,聚合度和軟、硬鏈段的共混比可調(diào)節(jié),因而可根據(jù)不同的用途設(shè)計(jì)和制備性能不同的TPAE產(chǎn)品。制備的聚酰胺硬鏈段類型決定了TPAE的熔點(diǎn)、耐化學(xué)品性和相對(duì)密度。

   例如:醫(yī)用鹽水瓶塞、一次性注射器膠塞、洗耳球、血漿袋、輸液袋、外科手套、醫(yī)用防護(hù)衣、醫(yī)用衛(wèi)生橡膠材料、擠出膠管、彈性吸球、容器、束帶注射針塞、靜脈管組件與藥瓶塞、奶瓶嘴、奶嘴、心**、EKG、ECG監(jiān)視器用電纜套管、雷射手術(shù)筆。[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]TPE彈性體在文體用品上的應(yīng)用在文體用品方面應(yīng)用非常***,例如:筆套橡膠件、潛水器材、鼠標(biāo)滾珠、護(hù)胸條、護(hù)齒套、(高爾夫、滑雪杖)橡膠球桿、(拉力器)軟管、護(hù)膝、面具、蛙鏡、蛙鞋、泳鏡、潛水面具、滑雪鏡以及鏡帶、握力器、跑步機(jī)皮帶、乒乓球拍膠皮、溜冰鞋避震器。[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]TPE彈性體在日用品上的應(yīng)用TPE彈性體在日用品上的應(yīng)用有很多,例如:手工具、電動(dòng)工具、防毒面罩、腳輪、防滑腳蹬、鉗子柄、各種球拍握把、自行車、機(jī)車握把、箱包手提箱握把、餐具握把、***手柄、手電筒握把、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)握把、銨鈕、遙控器按鈕、計(jì)算機(jī)鍵盤、電線連接器、插頭、電動(dòng)剃須刀的握把包膠、音響及揚(yáng)聲器彈性配件。[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]TPE彈性體在汽車上的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的使用時(shí)SEBS產(chǎn)品的重要應(yīng)用方向,例如:引擎蓋內(nèi)的零件,如凈氣管、燃油管護(hù)層、操控風(fēng)箱、等速萬(wàn)向節(jié)。
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   但是TPE產(chǎn)品由于其分子間作用力大,所以單獨(dú)加工作為產(chǎn)品的非常少,一般需要充油改善其加工性能。3TPE產(chǎn)品的耐熱性一般不如橡膠,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(shí),壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往高于同類橡膠。4.苯乙烯系熱塑性彈性體SEBS的應(yīng)用方向SEBS很少單獨(dú)使用,一般都會(huì)與其他材料,如熱塑性塑料、樹(shù)脂、填料、助劑等進(jìn)行配混而得到所需的性能,如流動(dòng)性、硬度、顏色、透明性和柔韌性。SEBS為基礎(chǔ)的熱塑性彈性體的硬度可調(diào)范圍很寬從邵氏A10-A90。同時(shí)SEBS為基礎(chǔ)的熱塑性彈性體有良好著色性能。此外,由于SEBS中彈性體嵌段已完全氫化,因此SEBS具有優(yōu)良的耐老化性并能在高溫下進(jìn)行加工。TPE彈性體在醫(yī)療上的應(yīng)用在醫(yī)用領(lǐng)域使用的材料要求極其嚴(yán)格,不僅*需要良好的生物相容性,而且還需要具有良好的耐老化性、高透明性、良好的彈性等,而TPE產(chǎn)品正好具備這些優(yōu)勢(shì)。TPE產(chǎn)品具體在醫(yī)用領(lǐng)域用途非常***。
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   4)生產(chǎn)過(guò)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。(5)用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大資源再生來(lái)源。(6)不需硫化,節(jié)省能源,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25%以上。(7)自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方**簡(jiǎn)化,從而使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小,質(zhì)量性能更易掌握。(8)為橡膠工業(yè)開(kāi)拓新的途徑,擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。熱塑性彈性體的缺點(diǎn):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(shí),壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。但總的說(shuō)來(lái),TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中,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。常見(jiàn)熱塑性彈性體種類及性能特點(diǎn)1.苯乙烯類TPE苯乙烯類TPE又稱TPS,為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能**接近SBR橡膠,是化學(xué)合成型熱塑性彈性體中**早被人們研究的品種之一,是目前世界上產(chǎn)量比較大的TPE。代表性的品種為苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS),***用于制鞋業(yè),已大部分取代了橡膠。
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