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TPE/TPR出现制品吐油/析油现象分析

  TPE/TPR材料在加工成制品后,有时会出现制品吐油|析油(表面粘粘的,甚至直接能抹出一层油到手上)的情形。出现这种状况,根据材料配混体系的不同,可能有两个方面不同的因素,分析如下:   1.TPE|/TPR配混体系(较低硬度0~20A)锁油吸油性问题   一般SEBS基础的TPE|TPR比SBS基础的TPR具有更优良的吸油性(吸油倍率)。并且就SEBS而言,不同物性(如丁二烯含量以及分子链结构的不同)的SEBS牌号,其吸油性及锁油性也有所差别。选择SEBS,尤其是锁油性好的SEBS牌号,以及选择合适品类的操作油,将减少TPE,尤其是较低硬度(通常较低硬度TPE材料会配较多比例的操作油,油析出的机会较大)的TPE材料表面吐油的问题。   2.TPE/TPR配混体系(较高硬度90A以上)油的析出   较高硬度的TPE,尤其是SEBS基础体系的TPE,由于配混体系中的橡胶SEBS含量相对减少,这导致TPE配混料的吸油量较小,如果配混体系添加的油超过一定限值,则很容易析出来。对于一些尺寸较大,较薄的高硬度TPE制品,这种表面吐油问题出现的可能性会更大。   简言之,TPE/TPR制品表面吐油,基本是TPE,TPR材料的问题,跟用户生产加工工艺没有关联。就材料而言,有以下三个方面因素   一是SBS,SEBS基材及特性;   二是操作油的品类及特性;   三是TPE/TPR造粒过程的工艺控制。


TPE材料回弹性和弹性,压缩变形概念区分

1、 弹性与压缩变形恢复   硫化橡胶压缩永久变形的大小,涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好,其恢复就快,永久变形就小。这种理解是不够的,弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候,橡胶的本质没有发生根本的变化,永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的,它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定:如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动,这部分可以说是不可恢复的,它是与弹性无关的。所以,凡是影响橡胶弹性与恢复的因素,都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。   2、弹性与扯断永久变形   我们常说天然橡胶的弹性很好,但它的扯断永久变形往往是很大的,这主要是天然橡胶伸长率很大,伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大,断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定伸长的永久变形作比较,天然橡胶的永久变形就不一定很大了。   3、压缩变形与拉伸变形   说到扯断永久变形,还有一个定伸变形,都属于拉伸变形,定伸变形即把弹性体材料拉伸至指定长度(比如拉伸100&)后,发生的变形量百分比。   通常压缩变形好,拉伸变形也好,但没有真正对应的关系,压缩变形考察的是材料经过压缩后的,恢复能力,而拉伸则是考察拉伸后的恢复能力。   通常对于硫化橡胶来说,压缩变形和拉伸变形更具有参考性,而热塑性弹性体的压缩变形和拉伸变形,受温度的影响非常敏感,温度升高,压缩变形性能急剧变差(压缩变形值变大),当然,相对来说TPV要好点。   另外苯乙烯类热塑性弹性体的拉伸变形,可以做的很好,而压缩变形变形很难超过橡胶,推测的原理:压缩变形使热塑性弹性体2相材料(塑料+苯乙烯类弹性体)都受到了变形,最终导致塑料相的变形难以恢复,所以压缩变形大,而在拉伸变形时候,只是苯乙烯类弹性体受到了变形,而其中的塑料作为分散相,在拉伸的过程中,并没有受到变形,所以,拉伸回复非常好。   4、变形与热塑性弹性体结构与组分的关系   对于TPV来说,EPDM含量高,交联程度高,填充油低,EPDM中的乙烯比例低,则变形性能更好;对于其中的聚丙烯,通常抗冲聚丙烯对低温压缩变形有帮助,而均聚PP则高温压缩变形好。   对于TPE-S来说,SEBS含量高,EB端分子量大,填充油低,塑料相少,则变形性能更好,星型的SEBS比线性的好,SEEPS比SEBS好。   5、弹性与回弹性的困惑   有时候,客户说需要弹性好,通常是需要回弹性好,正如上面讲到回弹性好的材料,弹性模量大,弹性模量大,则刚性大。也就是弹性体的硬度需要比较高!这么说大家是不是比较晕乎呢?   所以,实际上,客户说要求弹性好,是要求2个方面,①是硬度,希望比较软,②是回弹性,希望回弹速度快,回弹有力。所以,客户的要求是矛盾的,当然平衡的比较好的弹性体材料还是有的,比如TPU、TPEE等弹性体材料。   一般来讲,弹性体的定伸强度,比如100%定伸强度比较高的材料,回弹性好,也就是应力应变曲线比较陡的材料,回弹性体佳


TPE材料电线电缆检测标准,做线材必了解

对TPE阻燃电线电缆的性能测试,国际电工委员会(IEC)及美国、JPN等都制定了许多检验标准,欧洲及我国一般都采用IEC标准对电线电缆的燃烧性能进行检验。   1、 IEC60332-1/EN50265-2-1(欧洲标准)/GB/T18380.1标准:   该方法为单根电线或电缆的垂直燃烧试验方法。将600mm长的电线或电缆垂直安装在300mm×450mm×1200mm的试验箱内,用强度为lkW的燃气 喷灯向电缆供火,按电缆的直径不同供火时间从60s至480s不等,试验结束后根据电线电缆的炭化高度来判定是否通过试验。这种方法其试验装置及程序都较 简单,易于操作,一般电线电缆生产企业均可建立。   但 此方法不适合直径小于0.8mm的电线或截面积小于0.5mm2的小规格绞线,并且单根电线电缆型式与电线电缆实际工程应用情况有较大差距。与该试验方法 相似的有JPNJIS-3005和美国UL1581-1(VW-1)试验方法。JIS-C-3005方法中电线电缆可采用水平或45°角安装方 式;UL1581-1(VW-1)方法中燃气喷灯供火强度为500W,供火时间从90s到480s不等,炭化高度要求比IEC60332-1更严,并要求 试验中不能有滴落物燃烧。   2、美国UL1581-1(VW-1)   是一种较小型的电子线阻燃测试标准。这款测试标准只需要一小根样品来测试便可得知能否达到VW-1的阻燃要求。在进行燃烧测试时,只需先将实验样品垂直放置及固定在架上,再将本生灯作20度斜烧,先燃烧15秒,再将本生灯移离15秒, 重复5次。   判断标准:供火5次,每次15s,间隔15s,火焰60 s內熄灭,指示旗燃烧不超过25%,产生的滴落物不将棉花铺垫物点燃。也可参考上海电缆研究所电线电缆信息中心编辑的《电线电缆和软线参考标准UL1581-2001》。   3、 IEC60332-3/GB/T18380.3标准:   该 方法为成束电线电缆的垂直燃烧试验方法。试验将电线电缆分为阻燃A、B、C三类。将长度为3.5m的多根电线或电缆(总的根数因阻燃类别及电线电缆每米所 含的非金属材料的不同而不同)成束安装在试样梯上井垂直置于1000mm×2000mm×4000mm的试验箱内,用强度为20.6kW的燃气喷灯垂直向 电线电缆供火。A、B类阻燃电线电缆供火时间为40min;C类供火时间为20min。试验结束后电线电缆的炭化高度不超过2.5m为通过。   这 种方法试验规模大,要求比单根电线电缆试验方法苛刻,但与电线电缆的实际工程应用情况更接近。与该试验方法相似的有美国UL1685、加拿大FT4和 JPNJIS-C-3521试验方法。UL1685标准成束电线电缆燃烧试验方法和JIS-C-35213试验方法仅将电线安装在试样梯上进行试验外,无 试验箱。试验结束后要求电线电缆炭化高度不超过2.4m,同时有烟密度指标要求。FT4试验方法喷灯则是20°角度向电线电缆供火,因此其试验条件相对于 以垂直方向向电线电缆供火要苛刻。   4、 UL1666标准:   该方法为成束电缆垂直燃烧试验。同UL1685不同的是试样安装在试样梯上后置于特定试验箱内,供火时间30min,供火强度154kW。试验结束后,电线电缆炭化高度不超过3.6m,烟气温升不超过472℃。IEC和欧洲无与之相对应的方法,该方法仅在美国使用。   5、EN50289/UL910/NFPA262(美国消防协会标准):   为 成束电线电缆水平燃烧试验方法。主要用于试验通信电缆(含光缆)的火焰传播、烟密度值。将长7.5m的电线电缆并排安装在300mm宽的试样架上并水平放 置于8900mm×686mm×432mm的试验炉内,盖上炉盖形成封闭试验环境。用火焰强度为88kW的喷灯在试样一端垂直于试样供火20min,测量 火焰延电线电缆传播的距离和产生的烟密度的峰值和平均值。要求火焰传播距离不超过1520mm,烟密度峰值不超过0.50,平均值不超过0.15。   目前市场上,主流的TPE材料测试标准基本上是 UL-94标准,TPE线材测试标准基本上是 VW-1标准,其他的标准各有应用产品,具体要看产品类别。


TPE/TPR材料几种粘性特点分析

  热塑性弹性体(英文为Thermoplastic Elastomer)是一种具有橡胶的特性(高弹性、压缩永久变形等),又具有塑料的加工特征(工艺简单)的环保低碳性复合材料。(大众化口语:热塑性弹性体是一种具有橡胶的高弹性,高回弹性,又具有可注塑加工的特征,具有环保无毒安全,硬度范围广,有优良的着色性,触感柔软,耐候性,抗疲劳性和耐温性,加工性能优越,无须硫化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。)   1.TPE材料的自粘性;指的是TPE材料表面具有很强的黏贴性,类似表面涂了胶水一样。这种具有强自粘性的TPE材料可用于粘贴日常用品,防止触碰跌落或翻倒。类似的TPE材料,国外某TPE生产商有专门研发,并申请了专利。实际上,在常规TPE配混体系中,加入与主体配混体系相容性好的增粘剂,即可提升TPE材料表面的粘性。这类粘性是正面的,是用户所诉求和希望的。   2.软性TPE材料表面的粘性。一些低硬度的TPE材料,由于配混料中油组分含量多,导致软性TPE材料表面有一种粘手的感觉。这种粘手的感觉是配方中的油导致的。通常基于SBS基础的TPE(TPR)更容易出现表面粘手的问题,这类粘性是负面的,是用户希望消除的。   3.包覆成型时的粘性。这里说的粘性,指的是TPE与被包覆基材(塑料)由于具有接近的溶解度sp或者良好的相容性,在高温下注塑成型时,在两种材料的结合面产生的熔接粘合作用。粘合作用的好坏,主要取决于TPE与被包覆塑料的表面亲和度(相似的熔点,接近的极性和表面张力等等)  


tpe/tpr塑胶原料双物料应用

tpe/tpr塑胶原料双物料应用   由于受到广大消费者的欢迎,双物料的应用在近几年间已形成一大潮流,应用范围极之广泛,由牙刷手柄、梳柄、清洁刷柄、刀具手柄、剪刀柄等等日用品以至手电筒柄、风筒手柄、电熨斗手柄、电动牙刷等家庭小电器,生产商无不想尽办法加上一层TPE,令产品更多元化。市场正在不断扩大而其应用亦将更为广泛。   一般而言,TPE双物料注塑在产品设计上可产生以下功能:   1.令产品表面具备柔软舒服的感觉   2.令产品具备防滑功能   3.提高产品抗冲击能力   4.为旧有产品增加附加值及提升产品级数   5.加工方式   1. 多物料共塑 (Multiple Material Molding)   多物料共塑(Multiple Material Molding)以多物料共塑注塑机(俗称双色机)加工,双色机一般分两种不同设计,如直角射台排列及平衡射台排列。直角式双色机可以配合多种双色模具的操作方式,如:转盘式、托芯转动、模芯下沉、活门分隔、模芯滑动等。两种(或多种)塑料同时注入不同模腔,以达致多色或多物料的效果。   其优点简略如下:   1.生产周期短、产量比传统方法高   2.产品质量较稳定,废品率低,   3.物料接合力较强及接合面较少暇疵,   4.能制造设计较复杂的双物料产品。   2. 插件式注塑 (Insert Molding)   插件式注塑 (Insert Molding)亦称为两步法,利用一般?式或直立式注塑机进行加工。此方法需利用两套模具以及两台注塑机,将预制的硬胶件以镶件形式固定于第二套模具的模腔内,再把TPE注射到硬胶件上,以达致多色多物料的效果。   软料及硬料的配合   在双物料共塑的应用上,不同产品会用上不同的硬质塑料,如刷类多会用上PP料,而家电类多会用上ABS、PC或PA (尼龙) 料。由于每一个规格或品种的TPE的特性均有所不同,而单一种规格的TPE并不能与每一种硬质塑料都有良好的接合能力,因此在软料及不同硬料的配合上便需要配合不同规格的TPE,以达到最佳的按合效果。   什么胶料可以跟TPE共塑?   PP, PE   ABS, PC, ABS/PC Alloy   PA66, PA+GF   SAN, K-RESIN, PS, HIPS, PMMA


TPEE聚酯弹性体加工合成分析

  TPEE的合成   1.原料   TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT,软段则选择非结晶性Tg的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等脂肪族聚酯)。不同聚醚软链段与PBT的相容性次序为:PEG>PTMG>PTMG-PPG>PPG。PBT和PTMG或PEG反应,可以合成[η]在1.3-1.8以上的PTMG-PBT和PEG-PBT多嵌段共聚物。PTMG-PBT共聚物较PEG-PBT共聚酯的强度和耐水稳定性高得多,而PEG-PBT共聚酯在油中的溶胀性比PTMG-PBT共聚物小得多,两种共聚物各有自己的优点,可用于不同领域。制备PTMG-PBT或PEG-PBT共聚酯主要以对苯二甲酸二甲酯(DMT),1,4-丁二醇(BG)和PTMG或PEG为原种。   2.     合成过程   DMT、BG和PTMG在催化剂存在下,经酯交换、缩聚制得普通TPEE。合成TPEE过程中第一步酯交换反应的影响因素主要是原料摩尔比、酯交换反应温度、催化剂种类及用量,其次是反应时间、催化剂加入顺序、分溜柱顶温和有无氮气保护。实验证明,酯交换反应最佳条件为:BG与DMT摩尔比为1.7:1.0~2.0:1.0,催化剂为钛酸四丁酯,助催化剂为醋酸镁,催化剂用量0.16g(以100gTPFE计),原料在150℃溶解后加入催化剂,酯交换反应温度为190-200℃,分馏柱顶温为65-70℃,在氮气的保护下进行酯交换反应,酯交换反应时间为30-50min。酯交换反应结束后,将温度升至240-250℃,压力逐渐降至100Pa以下进行缩聚反应,当搅拌功率到达规定值时,反应结束。   实际生产中,可根据TPEE的用途来选择不同的配比,自由设计嵌段找聚物的软硬链段比例。软、硬链段的种类、长度和含量对TPEE的性能均有影响。结构特征由DMT、BG、PTMG通过酯交换反应得到的是长链的无规嵌段共聚物。这种共聚物显示出连续的两相缔合结构,PBT结晶相起到物理交联作用,受热可逆,软段赋予聚合物以弹性。改变两相的相对比例,可以调整聚合物的硬度、模量、熔点、耐化学性和气密性。用电子显微镜观察,可发现TPEE在低于结晶熔点时,具有相分离结构。连续相由软段以及链长度不够或缠结而不能结晶的其它聚酯嵌段构成。结晶相彼此相连。Hytrel(硬度为55,PBT硬段质量分数为58%)的DSC谱图显示了两个温度转化点,约-50℃为无定形的玻璃化转变点(Tg),约200℃为结晶熔点(Tm)。   TPEE的低玻璃化温度和高结晶熔点是这种聚合物使用温度范围宽的重要原因。经研究由DMT、BG、PEG通过熔融缩聚得到的PEG-PBT共聚酯的结构,发现其DSC谱图中有两个玻璃化转变温度TgPEG和gPBT和两个熔点TmPEG和TmPBT,说明共聚物为微观非均相体系,即:无定形态PEG和PBT与结晶态的PEG和PBT四相共存。PEG/PBT含量比一定,增加PEG的分子量,或在PEG分子量一定的情况下增加PBT的含量(指质量分数),都会增加PBT段的平均长度,有利于结晶形成。TgPEG在-52.7~-42.9℃之间,并随组分中PEG含量的升高而降低,TmPEG只在高PEG含量的样品(≥60%)中表现出来,并随组分中PEG含量的增加而增加,从-3.3℃到15℃。TgPBT随PBT含量的变化而发生阶段性变化:当PBT质量分数<40%时,TgPBT在45-55℃之间变化;当PBT质量分数>50%时,TgPBT在22-28℃间变化。TmPBT和PBT的结晶率也随共聚物体系中PBT含量的增加而增加。


TPE/TPR材料耐寒功能及气味原理探讨

首先要知道人闻到气味的原理,人之所以感觉到香臭之味其实是某种物质的分子扩散到人的鼻子里,使人的嗅觉器官产生一系列反映,形成特定的信息传入大脑,从而形成一定的气味判断,如芳香、臭味等。所以我们闻到的气味都是产品挥发到空气中的小分子。   说到挥发到空气中的小分子,就不得不提到原料中的一个参数——VOC(volatileorganic compounds)挥发性有机化合物。没有味道有两种可能,一是材料挥发出来的小分子本身没有气味,比如水;而是,根本不会挥发出小分子,比如食盐及其他固体。但是有味道只有一种可能,就是能挥发出小分子,而且小分子有气味。   所以弹性体配方中最容易挥发的就是各种油类,油的好坏直接影响制品气味的大小;第二就是其他各个配方材料VOC的含量,尽量选择VOC含量小的原料。而弹性体各种原料都是合成时的各种有机溶剂,有气味是在所难免的,所以VOC含量越小,制品的气味就越淡。   同时,加工搅拌时尽量减少对长链的破坏,温度和剪切力也不要太高,适当就好,还有吸油要充分,一切都是为了减少VOC。   耐寒表现在哪几块,橡胶分子链会随着温度的降低,活动能力减弱,硬度、模量和分子内摩擦增大,达到某个低温时分子链冻结、硬化完全丧失弹性,橡胶或者弹性体就“塑料化了”。而这个温度是Tg玻璃转化温度,但是并不是所有的耐低温材料的使用温度都用Tg标示,因为对于一些非结晶材料并不适用。   配方各个组分对耐低温的影响因素吧。   1.SEBS/SBS基材   可以说TPE/TPR里面最重要的就是SEBS/SBS了,影响也最大。苯乙烯和丁二烯分别是硬度和软段,所以苯乙烯含量越低,TPE/TPR的耐低温性就会越好些。   2.TPE/TPV基材   对应非结晶的弹性体材料来说,交联密度越低材料的耐低温性越好,没有化学交联的TPE自然比TPV耐低温性好些。   3.软化油的选用   白油等油类可以降低弹性体的硬度,对耐低温性也有一些有利影响,只是在白油选择时要尽量选择倾点比较低的油类。   4.填料的选择   填料能不用尽量不用,如果必须使用,尽量选择一些软质或者球形的填料,虽然填料的加入不会明显影响Tg玻璃转化温度,但是会影响低温下硬度、模量和分子内摩擦增大速度,所以需要考虑。


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