熱塑性聚酯彈性體的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

1、完美WORD格式熱塑性聚酯彈性體的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用熱塑性聚酯彈性體（TPEE又稱聚酯橡膠，是一類含 有PBT聚酯硬段（結(jié)晶相，提供強度）和聚醍軟段（連續(xù)段） 的嵌段線型共聚物。TPEE硬段的剛性、極性和結(jié)晶性使其具 有突生的強度和較好的耐高溫性、耐蠕變性、抗溶劑性及抗 沖性；軟段聚醍的低玻璃化溫度和飽和性使其具有優(yōu)良的耐 低溫性和抗老化性。它兼具橡膠優(yōu)良的彈性和熱塑性塑料的 易加工性。1國內(nèi)外發(fā)展狀況TPEE最早由美國DuPont （杜邦）和日本東洋紡公司研 制成功。據(jù)估計，現(xiàn)階段全球TPEE總產(chǎn)能已超過15萬t/a。 目前國外已開發(fā)由多種新型TPEE日本積水化學(xué)公司采用二羥基四聯(lián)苯、己二酸二甲

2、酯和乙二醇等3種單體在200300 C的高溫下熔融聚合成多元嵌段共聚物；Gagon由微生物發(fā)醉法制得含B羥基辛酸酯的聚（B羥基辛酸酯）PHOT生物降解TPEE另外采用2 ?羥基丙酸和己內(nèi)酯為原料， 先將2 ?羥基丙酸轉(zhuǎn)化為丙交酯，再用丙交酯與己內(nèi)酯（75/25 ）共聚得到可降解 TPEE Air Productsandchem 公 司研究采用CO2與環(huán)氧乙烷共聚生產(chǎn)交替共聚物（PEC ? PPQo國內(nèi)外TPE社要生產(chǎn)商情況如表 1所示。北京市化學(xué)工業(yè)研究院在國內(nèi)最早研究TPEE已建成30 t/a的中試生產(chǎn)線，所開發(fā)的各類TPEE填補了國內(nèi)空白。遼陽科隆化工公司采用該院技術(shù)建成了1 000 t/

3、a 的生產(chǎn)線，目前產(chǎn)能已擴至 5 000 t/a o 2002年四川晨光科新塑膠 有限責(zé)任公司正式成立，率先在國內(nèi)實現(xiàn)了TPEE的工業(yè)化生產(chǎn)，建成了 1 000 t/a的生產(chǎn)線。目前該公司已先后開發(fā)出H （高性能）級、T （通用）級、C （共混改性）級、阻 燃級等20余個牌號的產(chǎn)品，產(chǎn)能達到2 000 t/a o余姚市晨甬塑膠公司也已得到中藍晨光化工研究（晨光科新塑膠公 司和晨光科技公司）的授權(quán)進行TPEE的生產(chǎn)銷售，生產(chǎn)規(guī)模不詳。2生產(chǎn)技術(shù)2.1 原料TPEE中的硬段一般選擇高硬度結(jié)晶性 PBT,軟段則選擇 非結(jié)晶性的聚醍（如聚乙二醇醍 PEG聚丙二醇醍 PPG聚 丁二醇醍PTMGI9或脂肪

4、族聚酯（如聚丙交酯 PLLA聚乙交酯PGA聚己內(nèi)酯PCL等）o以聚醍為軟段制備的 TPEE耐 寒性、柔軟性及耐水解性較好，但耐光、耐熱性較差；以脂 肪族聚酯為軟段制備的 TPEE耐熱老化性、耐候性較好，但 耐水解性較差。實際生產(chǎn)中，可根據(jù)TPEE的用途來選擇不同的配比，自由設(shè)計嵌段共聚物的軟硬鏈段比例。軟、硬鏈 段的種類、長度和含量對 TPEE的性能均有影響。2.2 合成工藝TPEE可由DMT各線合成，也可由PTA路線合成。一般是 DM偵PTA與丁二醇先進行酯化反應(yīng)，然后加入聚醍或脂肪 族聚酯進行縮聚反應(yīng)。TPEE生產(chǎn)裝置一般為三釜流程，可靈 活調(diào)整，用于生產(chǎn)其他相關(guān)產(chǎn)品，特別是PBT.2.3

5、 生產(chǎn)現(xiàn)狀聚酯？聚醍型TPEE是通用型TPEE耐熱性、耐低溫性、 耐化學(xué)性能和加工性能較平衡，通過調(diào)節(jié)硬、軟段比例，邵 氏硬度可在28 80 之間變化。特種 TPEE一般都是針 對通用型TPEE的缺陷或特種用途進行改進而由現(xiàn)的。如東 洋紡公司的 PELPRENJ EP ? type 是其第一代通用型 TPEE 在此基礎(chǔ)上開發(fā)生了第 2、3和4代產(chǎn)品。其中第4代TPEE 可耐175 C高溫（前3代只能耐150 C高溫），可替代耐 高溫性橡膠產(chǎn)品，如硅膠、丙烯睛橡膠等，主要用于汽車發(fā) 動機零件。表2為各大TPEE生產(chǎn)商TPEE產(chǎn)品的組成及應(yīng) 用。3產(chǎn)品應(yīng)用3.1 汽車工業(yè)最初，汽車工業(yè)，尤其是引擎

6、蓋下的零部件被認為是聚 酯彈性體的主要應(yīng)用領(lǐng)域。用聚酯彈性體制作的傳動軸防塵 罩已被大量生產(chǎn)，以此取代傳統(tǒng)的氯丁橡膠制成的傳動軸防 塵罩。后來又被用來制作安全氣囊殼體和進氣管?，F(xiàn)在，從 線纜到汽車內(nèi)飾件都已用嵌段聚酯彈性體來生產(chǎn)。而所有這 些部件在低至 40 C、高至130 C時都具有非常好的柔 韌性。目前，中高檔和高檔防塵罩（如CVJ均采用TPEE生產(chǎn) 在國內(nèi)，天津環(huán)宇公司已采用進口生產(chǎn)設(shè)備進行大批量生 產(chǎn)。四川晨光開發(fā)的產(chǎn)品也已在奇瑞、上海大眾等汽車品牌 上使用。另據(jù)報道，福特汽車公司已在多款汽車上使用了Arnitel 材料，包括 Mondeo S ? Max、Galaxy 和 Focus

7、。 最近，又采用 Arnitel TPC 樹脂作為其最近發(fā)布的 Fiesta 汽車的真空剎車管材料。3.2 工業(yè)應(yīng)用聚酯彈性體還被廣泛用于各種工業(yè)零部件中，如兼具耐熱、耐油、使用壽命長的液壓管。由于TPEE的內(nèi)在穩(wěn)定性，因此可用于帶有銅或金屬編織層的液壓管。同時由于具有優(yōu) 良的耐磨性和抗蠕變性，還可用來制作各種傳送帶和輸送 帶。3.3 運動休閑業(yè)TPEE的另一應(yīng)用領(lǐng)域是體育用品。 在運動鞋中，聚酯彈 性體主要用來制作鞋底的柔軟嵌入物、環(huán)狀綁帶和可透氣的 內(nèi)襯，同時也可用于冬季體育用品中。高爾夫球也會用到聚 酯彈性體。緊貼著高爾夫球表層下的內(nèi)層常常以這種材料制 作，充分利用了聚酯彈性體優(yōu)異的能量

8、吸收性能。該領(lǐng)域的 其他應(yīng)用還有輕擊棒和球桿把手等。另外，寢具也可使用聚酯彈性體制成。用TPEE制成的床墊彈簧，在產(chǎn)品使用周期內(nèi)富有彈性而且無需擔(dān)心變形問 題，聚酯彈性體的模量范圍可以根據(jù)個人身形的不同而使床 墊彈簧形成不同的彎曲程度，令消費者更舒適。3.4 薄膜應(yīng)用聚酯彈性體中軟段的化學(xué)特性決定了它是生產(chǎn)透氣性薄膜的優(yōu)異材料。第一次大規(guī)模、商業(yè)化應(yīng)用的范例是 Sympatex聚酯透氣性薄膜，主要應(yīng)用于帶有彈性和透氣性的 衣物內(nèi)襯上。另外，聚酯彈性體優(yōu)異的耐磨性和負載承受能 力使其可作為鐵軌的減震材料。3.5 移動電話在移動電話領(lǐng)域，與現(xiàn)用硅橡膠材料相比，TPEE生產(chǎn)周 期短、重量較小，可應(yīng)用于手機鍵盤、手機天線殼體和密封 件等。日本Shuehiro公司看中TPEE的這一特點，將遙控器 的按鍵從傳統(tǒng)的硅橡膠改用TPEE制作，效果相當理想。如果此技術(shù)得到推廣，則 TPEE的用量將大大增加。4結(jié)束語隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，以及公眾安全與環(huán)保意識的 日益加強，TPEE由于優(yōu)異