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TPEE热塑性聚酯弹性体一些应用

TPEE热塑性聚酯弹性体一些应用

  • 发布时间:2021-09-28
  • 访问量:569

TPEE热塑性聚酯弹性体一些应用

  • 分类:弹性体知识
  • 作者:塑伯
  • 来源:www.sptpe.cn
  • 发布时间:2021-09-28
  • 访问量:569

  TPEE热塑性聚酯弹性体是thermoplastic polyester elastomer的简写,热塑性聚酯弹性体TPEE是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物;其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相,聚酯硬段部分结晶形成结晶微区,起物理交联点的作用。热塑性聚酯弹性体具有橡胶的弹性和工程塑料的强度,软段赋予它弹性,使它像橡胶;硬段赋予它加工性能,使它像塑料。与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程塑料相比,它同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学性能更好。 TPEE具有高强度、高弹性、耐油、耐酸碱、耐高温、耐辐射,动态力学性能特优等特性;使用温度范围为-55℃~+150℃,硬度范围30-75D。

  热塑性聚酯弹性体TPEE的发展

  1926年,B.F.Goodrich公司的Waldo Semon发现了增塑PVC具有与橡胶或皮革相似的柔韧性;从此开始了热塑性弹性体的研究。

  1949年,Coleman为改善PET纤维的着色能力,研究了对乙二醇、对苯二甲酸二甲酯以及聚环氧乙烷二元醇的嵌段共聚物。从此关于聚酯弹性纤维的研究开始展开。五六十年代,关于聚酯弹性纤维的研究日渐全面,1967年开始了以聚对苯二甲酸丁二醇酯为硬段的聚酯弹性纤维的研究。

  1968年,Witsiepe开始就聚酯弹性体(由对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇和聚四氢呋喃醚二元醇制得)研究。1972年杜邦(Dupont)以商品名Hytrel将此类聚酯弹性体商业化。此后,Toyobo、DSM、LG CHEM、GE、Hechst Celanese、Goodyear、Montedison、Eastman化学和四川晨光科新塑胶有限责任公司等先后将聚酯弹性体商业化。

  可以看出,最初的研究开发TPEE的目的是为纺织工业制备高弹性纤维。今天,TPEE已成为不可替代的高性能工程级热塑性弹性体新型材料。为适应市场需求,国外大公司现已开发耐热、阻燃、高熔体强度等多种特殊品级,使TPEE应用领域大大扩展。

  国内研究和开发TPEE的时间较晚,20世纪80年代中国科学院化学所曾对TPEE进行了研究,但其结构中硬段为PET,因为种种原因,未能实现产业化。1989年中蓝晨光化工研究院开始对TPEE材料进行系统研究,1999年成功建立了实验装置,对TPEE的合成方法、性能特性及加工方法进行了深入细致的研究,填补了国内空白。

  2002年,四川晨光科新塑胶有限责任公司正式成立,专业从事高性能工程级热塑性弹性体的生产和研发,现已商品化TPEE高性能级(注塑)、挤出级、吹塑级、改性级、玻纤增强级和阻燃级(环保,UL94-V0级)等,硬度范围从30shore D 到75shore D。

  以杜邦公司Hytrel为代表的TPEE具有以下特点:

  1、特点

  A、硬度比较高,感觉像塑料。邵尔D型硬度30~82.

  B、机械强度高,最高可达48MPa

  C、耐热、耐寒性好,使用温度上限140℃,脆性强度<-70℃

  D、抗冲击(低温冲击)、耐疲劳。罗斯缺口屈挠个口增长性能可达1106 次

  E、抗撕裂:ASTMD1004的C型撕裂强度51253KM.m-1 (硬度由35D~82D)

  F、弹性高:回弹性60~70%

  G、耐蠕变

  H、耐油、燃料和多种其他化学药品

  2、 应用

  虽然Hytrel在1972年就已工业化,但其应用的发展势头远远不如TPV。由于价格高,也限制它在一般用途的使用,大多用于要求苛刻的高端制品。

  A、汽车安全气囊展开门。国内外已确认Hytrel市目前最佳的材料。

  B、液压软管。内外层都用Hytrel,挤出机螺杆是渐变变流螺杆(Gradual transition screw),等螺距、高压缩比(2.7/1~4/1)。

  C、工业车轮。耐磨、质量轻。

  D、挠性连轴节:耐磨、高载荷和高扭矩下生热小。

  E、消防胶管内层胶:耐水解、耐霉菌、抗疲劳性都优良。

  F、越野滑雪靴底:低温屈挠性好、抗疲劳性佳。

  G、汽车防尘罩

  中档防尘罩(如齿条防尘罩)采用EPDM TPV(如Santoprene),中高档和高档防尘罩(如CVJ)采用TPEE(如Hytrel)。天津环宇公司用进口生产设备已大批量生产。

  从表11可见,只有硬度47D级的TPEE可以达到大众和德尔福(Delph)的防尘罩力学性能要求。生产工艺:注一吹成型、设备与TPV防尘罩相同。TPEE注塑之前必须严格控制水分含量(<0.1%)注一吹操作中,TPEE的温度敏感性比TPV达,要多加注意。

  目前中国橡胶行业使用TPEE量最大的产品就是汽车防尘罩,但是相对用量还是不大。

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