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文檔簡介

1、市場上常見熱塑性彈性體為:苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS/SEBS),聚烯烴類熱塑性彈性體(TPO),熱塑性聚氨酯 (TPU),聚酯類熱塑性彈性體 (TPEE),聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE).在這些彈性體中,每一種彈性體都有不同的性能 .其中,苯乙烯類熱塑性彈性體包括SBS 和 SEBS.SEBS 是氫化的苯乙烯類彈性體,其分子鏈的飽和度較高,因此,SEBS 的耐溫性, 耐侯性,抗UV 性能等要大大優(yōu)于SBS 彈性體,是熱塑性彈性體中,應(yīng)用最廣泛的一種。TPE 特性:具備良好的觸感, 可調(diào)整的物性,具備環(huán)保要求。無毒、無臭、無損害優(yōu)良的耐熱性、耐低溫性-60;耐一般的化學(xué)品性及電器絕緣性無須

2、硫化即具有硫化橡膠的特性適合于注塑成型或擠出機加工成型邊料、溢料可完全回收,降低本錢百分百回收加工時間短,生產(chǎn)效率高優(yōu)異耐候性,對臭氧、紫外線、電弧有良好的耐受性密度低,單位重量利用率更高著色性能優(yōu)秀:顏料分散均勻,不流痕,不褪色優(yōu)良的電性能:體積電阻:1010 ohmcm,擊穿電壓強度;高壓達 39.3Mv/m用于二次注塑,與PP、PE、HIPS、ABS、PC、PA 等材料結(jié)實粘接。增韌改性,在PP、PE、PS、ABS、PC、PA 等材料中參加肯定比例的TPE/TPR 以增加產(chǎn)品的韌性,改善產(chǎn)品抗沖擊性能等,削減產(chǎn)品的易碎、易裂的狀況。物理性能良好的外觀質(zhì)感,觸感溫存;易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定

3、;物性可調(diào),為產(chǎn)品設(shè)計供給寬闊的創(chuàng)意空間;力學(xué)性能可比硫化橡膠,但無須硫化交聯(lián);硬度范圍寬廣,自SHORE-A 0 度至SHORE-D 70 度可調(diào);耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強度最高可達十幾個 Mpa,斷裂伸長率最高可達十倍以上;長期耐溫可超過 70,低溫環(huán)境性能良好,在-60下仍能保持良好的撓曲性; 良好的電絕緣性及耐電壓特性;突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能等?;瘜W(xué)性能耐一般化學(xué)品水、酸、堿、醇類溶劑;可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中;無毒性;良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能,可使用于戶外環(huán)境;粘結(jié)性能好,選用適宜的膠粘技術(shù)可直接與真皮或人造皮革外表結(jié)實粘合。產(chǎn)品應(yīng)用:汽機車配件:由于近年

4、汽車工業(yè)的科技進步及汽車車身輕量化進展,使汽車材料的選用有了明顯轉(zhuǎn)變。TPE 能直接注塑或壓出成型,廢料可回收。在本錢和輕量性上可取代傳統(tǒng)橡膠;并可取代PVC,為一代環(huán)保材料。安全氣囊套 * 汽車邊條 * 擋泥板 * 汽車地毯 * 汽車內(nèi)飾件 * 方向盤套 * 防塵套*排擋罩* 墊片* 腳踏板* 投射燈外殼TPV 系列:TPV 系列是PP/EPDM 的充分動態(tài)硫化產(chǎn)物,具有良好的耐候性,可直接由注塑或擠出加工。TPV 系列已廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜和建筑等行業(yè)。汽車密封條 * 安全氣囊套 * 防塵套 * 工具握把汽車內(nèi)飾件 * 門窗密封條 * 電線包覆材料運動器材:運動器材必需具備優(yōu)良的耐候、

5、耐磨和止滑等物理特性,以保證符合職業(yè)運發(fā)動需要。由于 TPE 的精彩物料特性、極佳的設(shè)計機敏性及在本錢和輕量性上可取代傳統(tǒng)橡膠,使其可廣泛使用于各類運動器材。腳踏車配件 * 擴胸條 * 魚餌* 剎車塊*運動護墊等手把類高爾夫手把、各種球拍、腳踏車、滑雪器材等 潛水器材蛙鞋、蛙鏡、呼吸管、頭帶、手電筒等電開工具:為了滿足消費者對于松軟型手柄的要求,各式工具用品的供給商都在承受松軟觸感TPE,使他們的產(chǎn)品變得更舒適、安全和耐用。結(jié)果,隨著制造商在他們的產(chǎn)品設(shè)計中紛紛承受松軟型手柄,TPE 在工具手柄中的應(yīng)用正在穩(wěn)步增長。主要優(yōu)點:1、 手感松軟;/2、 優(yōu)化的人機接觸界面;/3、與多種材質(zhì)基體的極

6、佳粘接力;/4、枯燥和潮濕環(huán)境均宜的防滑手柄;/5、優(yōu)良的耐油脂的性能;/6、抖動阻尼效應(yīng)電開工具外殼與各種極限材料PA、PC、ABS、POM、PP 等強勁粘接材料完全通過多環(huán)芳香烴PAHS,壬基苯酚NP等多項測試!電鉆、電錘、電鋸等。封裝材料:TPE 因其具有無氣味、易著色和良好的密封性,是制作密封條、瓶蓋墊圈的絕佳材料。 TPE 符合各國對重金屬含量要求以及FDA 對物料接觸食品的衛(wèi)生要求,是公認的環(huán)保材料。瓶蓋墊片 * 密封墊片工具材料:雙物料的設(shè)計與應(yīng)用在近幾年間已形成一大潮流。TPE 包覆材料可增加產(chǎn)品的舒適性、安全性、耐用性和美觀性,將其使用于各類手柄局部, 既能供給防滑效果及松軟

7、觸感,同時亦提高了產(chǎn)品的附加價值及市場競爭力。手把類工具螺絲批*榔頭*錘子等手柄日常用品:TPE 應(yīng)用于各類日常用品,以松軟的觸感、可著色和易接著性深受寬闊消費者歡送;生產(chǎn)商無不使用TPE 以增加產(chǎn)品功能及舒適性,提升產(chǎn)品附加價值。TPE 被公認為是可取代PVC 的環(huán)保材料。廚房用品 * 浴室地毯 * 制冰盒 * 工具手把背包底座 * 梳子握把 * 牙刷柄 * 剃須刀文具用品:由于具有松軟的觸感、良好的止滑性、可著色性及可接著性, TPE 現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于文具系列的產(chǎn)品不僅擁有舒適的觸感,同時亦提高了產(chǎn)品的附加價值及市場競爭力。橡皮擦 * 圓珠筆握環(huán) * 筆套 * 墊片*訂書機底座等電子零配件

8、:TPE 具有良好的耐沖擊性和耐油性。其可著色和可調(diào)整的硬度使電子產(chǎn)品富有設(shè)計感,增加產(chǎn)品的附加價值。手機天線 * 鍵盤 * 計算器按鍵 * 攝像頭底座* 手電筒護套玩耍手柄 * 手把 * 鼠標被覆、襯墊及中鍵滾輪*光碟包裝盒及其它軟質(zhì)防震零件等。輪子包膠:手推車輪子* 醫(yī)用腳輪* 工業(yè)腳輪等園林工具:手板鋸、高枝剪、鍬、鏟修枝剪、整籬剪、園林鋸、園林剪刀、草耙、鋼叉、修枝剪、花具、雪鏟、小鋤、修枝鋸、草剪等手柄包膠。潔具:花灑頭、噴槍、排污管、軟管等。日常用品:手把類刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄等、腳踏墊、冰格、餐桌墊、瓶蓋內(nèi)襯、背包底座及其他橡塑制品等TPEE 系列:具有橡膠的彈性和工

9、程塑料的強度,與橡膠相比,它具有更好的加工性能和更長的使用壽命;與工程塑料相比,同樣具有強度高的特點,柔韌性和動態(tài)力學(xué)性能更好。TPEE 硬度范圍大,構(gòu)造強度高,彈性好,耐沖擊,耐曲撓。TPEE 易與加工,熔融流淌性好,熔融狀態(tài)穩(wěn)定,收縮率低,結(jié)晶速度快。對大多數(shù)用途來說,TPEE 可以直接使用,假設(shè)有特別要求,可添加相應(yīng)助劑以滿足要求。TPEE 主要用于要求減震、耐沖擊、耐曲撓、密封性和彈性,耐油、耐化學(xué)品并要求足夠強度的領(lǐng)域。聚合物改性、汽車零部件、伸縮性 軟線、液壓軟管、鞋材、傳動皮帶、旋轉(zhuǎn)成型輪胎、齒輪、撓性連軸節(jié)、消音齒輪、電梯滑道、化工設(shè)備管道閥件中的防腐耐磨耐凹凸溫材料等。醫(yī)療器

10、材:為滿足對更干凈、安全和高性價比的物料的需求,TPE 也進入到醫(yī)療器材行業(yè)中。TPE 可回收,具有可調(diào)整的硬度,并且符合FDA 及重金屬含量要求,是公認的環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:儀器手把 * 輪子 * 防毒面罩 * 各種管件*吸球* 束帶* 容器* 墊圈* 瓶塞鞋材用品:用于制作鞋子的材料一般要求有良好的彈性、抗震性、止滑性及耐磨性。使用TPE 可增加產(chǎn)品的舒適性、安全性、耐用性和美觀性。它可使生產(chǎn)商增加設(shè)計的可能性,提升產(chǎn)品的附加價值及市場競爭力。鞋底 * 鞋邊飾品 * 鞋中底 * 腳趾護套*鞋墊 * 后跟墊片 * 雪鞋套電線電纜:為滿足對低煙、無鹵和高性價比的材料日益增長需求,TPE 也進入

11、到電線電纜行業(yè)中??捎糜陔娋€電纜護套、一般家用電器的電源線、連接線等,是公認的環(huán)保材料。連接器 * 開關(guān) * 插座 * 計算器排線*插頭被覆*室內(nèi)電線電纜護套玩具用品:近年來因環(huán)保及玩具安全意識的提升,用于取代PVC 的材料應(yīng)用愈加廣泛。TPE 應(yīng)用于玩具系列的產(chǎn)品不僅擁有強拉力及延長性,而且其易著色性和可調(diào)整的硬度增加了玩具設(shè)計的機敏性。各類玩偶 * 軟質(zhì)玩具 * 溜溜球TPE 所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性,可用塑膠成型機來加工,不需加硫作業(yè), 從而縮短生產(chǎn)時間,且溢料、廢料可回收利用,有利降低本錢、保護環(huán)境,現(xiàn)已廣泛用來代替橡膠、硅膠、乳膠等材料,用于生產(chǎn)醫(yī)療用品如外科手套、血

12、液袋等,性保健用品代 替硅膠,避孕套代替乳膠,日用品如代替硅膠生產(chǎn)嬰兒奶嘴、咬膠等,彈性水晶球,手表外殼及表帶,禮品盒,粘刷,軟質(zhì)桌墊,高壓墊,高級鞋墊,管子墊圈、軟管,汽車零配件,電器配件,潛水鏡及膠帶配件,滑板車輪,玩具車輪,工業(yè)腳輪,軟體魚餌,牙刷、各類工具、刀具、廚具等手柄包膠等。目前熱塑性彈性體已進展到十幾個品種,已取代局部自然橡膠、合成橡膠和塑料,廣泛應(yīng)用 于汽車配件管、帶、墊、板等、建筑業(yè)、制鞋、醫(yī)療制品、密封制品、包裝制品、電線 電纜、日常生活制品、玩具、運動器材、五金、電開工具、通訊、電子產(chǎn)品、家用電器、粘合劑及高分子材料改性等。其中汽車用熱塑性彈性體是最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,占到

13、三分之一, 其次是建筑業(yè)、醫(yī)用和日用生活制品。更重要的是,熱塑性彈性體還是引領(lǐng)產(chǎn)品設(shè)計和市場導(dǎo)向的優(yōu)質(zhì)材料。其松軟的質(zhì)感和可調(diào)整的物性、硬度以及適宜多種加工工藝且具有環(huán)保性等優(yōu)勢,為產(chǎn)品設(shè)計師供給了巨大的發(fā)揮空間,這無疑對創(chuàng)產(chǎn)品,提升產(chǎn)品價值,引領(lǐng)市場潮流供給了巨大的幫助。由于 TPE 優(yōu)異的再利用性以及聚氯乙烯PVC等面對越來越嚴峻的環(huán)保問題,近來熱塑性彈性體倍受關(guān)注,應(yīng)用顯著增長。例如,隨著美國和歐洲汽車產(chǎn)量的增加,以及中國及亞太地區(qū)工業(yè)的快速進展, TPE 應(yīng)用日益擴大。近年來增長強勁的動態(tài)硫化熱塑性彈性體(TPV),在汽車制造業(yè)市場連續(xù)保持年均增長 15%以上,作為軟 PVC 和橡膠的

14、型高性能材料替代品,具有本錢和性能上的雙重優(yōu)勢。英國 AMI 諮詢公司最報告推測了不同品種熱塑性彈性體在歐洲市場的進展前景。報告中稱,至 2022 年,歐洲熱塑性彈性體TPE市場需求將以年 4%的速度連續(xù)增長。爭辯稱, 中/西歐地區(qū) 2022 年TPE 市場已超過 40 萬 t,估量 2022 年將到達 50 萬 t。SBS 目前是需求最大的熱塑性彈性體,將來需求將不斷下降。SEBS 將作為一種特種聚合物使用,其需求將以年 6.5%增速增長,不僅用于替代SBS 使用,還用于工業(yè)及日用等軟接觸面場合,以及用作防護用途的氣囊蓋板等。與熱塑性彈性體快速進展形成鮮亮比照的是,橡膠和塑料的全球進展速度已

15、漸漸進入停滯狀 態(tài),目前橡膠和塑料的年增長率僅 1%和 2.4%??梢钥闯?,熱塑性彈性體進展前景格外看好。汽車,TPE 最重要的市場汽車是熱塑性彈性體最大的市場,廣泛應(yīng)用于汽車保險杠、儀表板、擋泥板、空氣導(dǎo)管、軸承、電纜護套、軟管、擋風(fēng)玻璃密封條、防護罩、防震座墊、管件等。三元乙丙橡膠/聚丙烯EPDM/PP是較早應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的熱塑性彈性體,具有優(yōu)異的耐 候、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫、抗沖擊性能,其耐油和耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下,可以用一般熱塑性塑料的加工設(shè)備進展加工,具有加工簡便、本錢低、可連續(xù)生產(chǎn)并可回收利用等優(yōu)點。目前汽車保險杠是EPDM/PP 最具代表性的應(yīng)用領(lǐng)域。日本

16、超過80%的汽車保險杠承受EPDM/PP 制造。隨著汽車技術(shù)不斷進步,要求相關(guān)行業(yè)的配套技術(shù)越來越周密、簡單,扁形電線憑借其眾多 的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。巴斯夫在北美市場推出一種擠出級Elastollan 熱塑性聚氨酯TPU,用于生產(chǎn)汽車配線用扁形電纜線,比標準的圓形電纜線輕松、節(jié)約空間,并且性能和安全性有所提高。傳統(tǒng)的圓形電線簡潔絞結(jié),在汽車內(nèi)可以被隱蔽放置的空間例如內(nèi)頂板 格外有限。而扁形電線可以插在從前被認為不行能放置的地方,如外反射鏡或車身、車篷蓋, 為汽車設(shè)計留有更大馀地。承受巴斯夫 ElastollanTPU 擠出系列產(chǎn)品制造的汽車扁形電線耐磨損、抗彎曲和折迭,抗化學(xué)反響和微生物反響以及

17、溫度驟變。TPU 的熱絕緣性使其具有優(yōu)異的防潮、耐長時高溫、高濕條件,并且具備良好的電壓強度。近期市場上還消滅了多種替代傳統(tǒng)PVC 的汽車裝飾用熱塑性彈性體。盡管這些材料價格貴, 但由于具有低霧化、外觀更佳和回收便利的優(yōu)點,業(yè)者對其前景表示看好。AES 是世界領(lǐng)先的熱塑性彈性體供給商,已有超過 20 年行業(yè)閱歷。AES 作為各種高性能工程TPV 的全球領(lǐng)先者,在 2022“國際橡塑展”特別推出可著色 Santoprene 熱塑性硫化膠系列,能夠顯著提高汽車內(nèi)部裝飾水平,且可滿足當今世界上最嚴格的低霧度要求,并可有效降低車異味。日本三井化學(xué)集團公司也在研制一種車用型聚烯烴材料Milastomer

18、 熱塑烯烴彈性材料。Milastomer 樹脂結(jié)合了聚烯烴的低密度和硫化橡膠的低壓縮變形,不僅可用于汽車氣囊外罩和保險杠,還可用于密封墊片和擋泥板。包括奔馳、寶馬、通用、福特和本田在內(nèi)的汽車制造商都承受了Milastomer 樹脂作為某些車型的內(nèi)飾材料。TPE:生產(chǎn)應(yīng)用與進展熱塑性彈性體TPE是一種介于橡膠和熱塑性塑料特性的高分子材料,具有橡膠和塑料的 雙重性和寬廣特性,廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域,在很多領(lǐng)域替代傳統(tǒng)橡膠制品,目前工業(yè)化生產(chǎn) TPE 主要分為以下幾類:苯乙烯類TPS、烯烴類TPO、氯乙烯類TPVC、氨酯類TPU、聚酯類TPEE、酰胺類TPAE、有機氟類TPF、雙

19、烯類TPB、TPI等。國外TPE 已步入進展成熟期,2022 年全球TPE 消費量約為 180 萬 t 左右,增長率為 6.5%,估量將來幾年全球?qū)⒈3帜昃?6%左右增長速度,2022 年全球TPE 需求量將到達一個 215 萬 t 左右,目前 TPE 消費構(gòu)造中 TPS 約占 44%、TPO 占 31%、TPU 占 9.5%、TPEE 占6.5%、其他TPE 占 9%左右。苯乙烯類TPE 仍居用量之首,但是所占份額呈下滑趨勢,隨著 TPO 進入汽車、和醫(yī)療市場,替代傳統(tǒng)的熱固性橡膠和聚氯乙烯材料等,TPO 市場份額將不斷擴大,消費量快速增長。我國是全球 TPE 重要的消費市場,2022 年消

20、費量約為 26 萬 t,其中主要是苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物SBS,隨著我國近年來汽車工業(yè)爆炸式增長,TPO 類熱塑彈性體的應(yīng)用將迅猛增加,估量將來幾年我國 TPE 的消費年均增長率約為 12%以上,2022 年消費量將到達 37 萬 t 左右。我國成為全球 TPE 需求增長最快的國家之一,而且尤其是以汽車為中心應(yīng)用市場將保持年均 15%-20%的高速增長?,F(xiàn)狀與進展苯乙烯類TPE苯乙烯類TPE 為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型共聚物,主要品種為SBS,目前國內(nèi)生 產(chǎn)力量約為 21 萬 t/a,SBS 具有良好拉伸強度和彈性、耐摩擦和疲乏性能優(yōu)異,且價廉物美,主要用于膠鞋、改性瀝青、合成樹脂改性

21、劑和粘合劑等,其中 80%左右消費量用于制 鞋業(yè),目前我國已經(jīng)成為全球鞋類主要生產(chǎn)國與出口國,2022 年鞋類產(chǎn)量約為 65 億雙, 其中膠鞋產(chǎn)量為 45 億雙,出口約 30 億雙,由于膠鞋制造是典型的勞動密集型加工產(chǎn)業(yè), 在我國將來進展前景格外看好,目前國內(nèi) SBS 尚無法滿足市場需求,每年需要從中國臺灣、韓國、日本和俄羅斯進口大量的SBS 產(chǎn)品,2022 年進口量為 8.7 萬 t。異戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物SIS進展很快,其產(chǎn)量已占 SBC 量的 30%左右,約 90%用于粘合劑領(lǐng)域,承受 SIS 制備的熱熔膠不僅粘接性能優(yōu)越,而且耐熱性好, 成為歐美日各國熱熔膠的主要材料,目

22、前我國僅巴陵石化建有1 套 SIS 生產(chǎn)裝置,2022 年產(chǎn)量為 5000t 左右,用于生產(chǎn)壓敏膠帶,隨著我國大型乙烯裝置的建設(shè)速度加快,C5 資源綜合利用將加快實施,將為我國加快進展SIS 供給原料保障。由于SBS 存在最大問題是不耐熱,為此歐美等國對其進展一系列性能改進,其中利用SBS經(jīng)飽和加氫得到SEBS,可使抗沖強度大幅度提高,耐候性和耐熱老化性明顯提高,SEBS 不僅可以替代SBS 應(yīng)用,還是工程塑料類如聚酰胺PA、聚碳酸酯PC合金的增容劑, SBS 或 SEBS 與聚丙烯PP熔融共聚形成互穿網(wǎng)絡(luò)化合物IPN,SBS 或 SEBS 為基材與其他工程塑料形成 IPN-TPS,大大提高了

23、工程塑料的耐寒和耐熱性能。此外國外還開發(fā)了環(huán)氧樹脂用的高透亮性TPS 和醫(yī)療衛(wèi)生用的無毒TPS 品種。茂金屬催化劑合成的 TPE 成為近年來國際開發(fā)熱點,國外最開發(fā)的型茂金屬聚合物聚苯彈性體PSE,其中苯乙烯含量到達 80%,PSE 與聚乙烯共混可以獲得力學(xué)性能優(yōu)異的韌性材料。美國 Teknor Apex 公司開發(fā)用于醫(yī)療管用的MP1508L1 和 MP1871-R 配混料,屬于結(jié)合氫化異戊二烯橡膠的TPS 產(chǎn)品,替代傳統(tǒng)膠乳和塑料填充管,具有更好透亮度和加工性能。烯烴類TPE聚烯烴類熱塑彈性體由橡膠和聚烯烴構(gòu)成,TPO 成為目前汽車和家電領(lǐng)域的主要橡塑材料, 其中汽車上用量占總產(chǎn)量的 75%

24、以上,隨著美國高級彈性體系統(tǒng)AES公司成功開發(fā)完全動態(tài)硫化型TPO簡稱 TPV,其性能大為改觀,耐壓縮變形性、耐熱老化性、耐油性等有明顯改善,成為目前TPO 市場上主流產(chǎn)品。目前全球以共混形式承受動態(tài)全硫化技術(shù)制備的TPE 已涵蓋 11 種橡膠和 9 種樹脂,制備近百種橡塑彈性體。目前TPO 產(chǎn)品中用量最大的就是三元乙丙橡膠EPDM/聚丙烯PP。我國開發(fā)TPO 較晚,隨著我國汽車工業(yè)快速進展,加之轎車塑化與輕型化進展趨勢,國內(nèi)對 TPO 需求量迅猛增加,局部國產(chǎn)TPO 專用料已開頭替代進口汽車專用料,但是TPV 生產(chǎn)較少,尚處于起步階段。目前我國有數(shù)十家科研與生產(chǎn)單位爭辯開發(fā)生產(chǎn)EPDM/PP

25、,并在夏利、奧迪、捷達、奧拓、桑塔那等轎車上應(yīng)用,可以用于60 余種汽車配件的生產(chǎn),主要是保險杠、儀表板、方向盤、內(nèi)飾件、風(fēng)機罩、輪罩和箱包等,2022 年我國汽車僅保險杠和儀表板消耗EPDM/PP 為 1.71 萬 t,估量 2022 年我國汽車工業(yè)對EPDM/PP 需求量將到達 2.5 萬 t 左右,另外在電線電纜、家用電器等領(lǐng)域?qū)PDM/PP 需求也呈現(xiàn)良好態(tài)勢。波浪管目前TPV 作為汽車密封條的優(yōu)越性已被國內(nèi)行業(yè)人士生疏,高分子量的TPV 由于耐磨性好、摩擦系數(shù)小,作為汽車玻璃導(dǎo)槽密封條的擠出用料,更可作為汽車橡膠密封條的接角材料, 水發(fā)泡海綿狀 TPV 在國外已研制成功,成為今后取

26、代海綿橡膠制作汽車密封條的趨向; 且 TPV 著色工藝簡便,常作為汽車密封條外裝飾層材料,目前國內(nèi)數(shù)家密封條企業(yè)引進彩色 TPV 和彩色橡膠共擠包覆橡膠密封條生產(chǎn)線,另外橡膠密封條在集裝箱、建筑等領(lǐng)域也有應(yīng)用,目前國內(nèi)TPV 生產(chǎn)量少、品種少、質(zhì)量差,需求主要依靠進口,2022 年密封條消耗 TPO、TPV 量約為 1.5 萬 t,由于 TPV 價格昂貴,因此在某種程度上限制國內(nèi)使用,其中 TPV 約為 2500t 左右。假設(shè)我國密封條生產(chǎn)到達國外應(yīng)用材料同類水平,按 2022 年密封條產(chǎn)量算,起碼需求TPE 約 2.2 萬 t 左右,其中TPV 應(yīng)到達 6000t。TPO 在汽車中應(yīng)用涉及到

27、進近百種零部件,在國外汽車配件已根本承受TPO 替代橡膠制品, 目前國外每輛轎車上TPE 量約為 10kg,而且高性能TPV 所占比例逐年增加。由于TPO 在汽車和電子電氣中應(yīng)用重要性和良好前景,成為 TPE 中增長最快的一種,因此工藝和產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)方興未艾,其中值得留意的是:AES 公司開發(fā)TPV 系列B100,是第一個能直接連接 ABS、PC、ABS/PC 共混物、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET等塑料的 TPV,能形成結(jié)實連接鍵,不需要粘接劑;Basell 公司承受特種催化劑在聚合階段制備軟聚合物“Reactor-TPO”(反響器直接制備熱塑性聚烯烴), 大大降低產(chǎn)

28、品本錢;Exxon Mobil 公司開發(fā)型反響器制得TPOs柔性聚烯烴結(jié)合茂金屬技術(shù),具有硬度和抗沖擊的平衡;杜邦公司、DOW 化學(xué)等推出 EPDM 品級有高乙烯含量、高結(jié)晶度品 4820 和 4920;杜邦公司、DOW 化學(xué)等合作開發(fā)TPO 復(fù)合物和合金技術(shù),以茂金屬聚烯烴彈性體為根底,并在全球范圍內(nèi)推廣一代復(fù)配技術(shù),應(yīng)用該技術(shù)的 熱塑性彈性體可以承受較高溫度,并具有較高熔體強度、良好加工性能及較佳的終端產(chǎn)品使 用性能;寧夏化工設(shè)計爭辯院成功開發(fā)型三元共混型TPO,在 EPDM/PP 根底上引入具有飽和構(gòu)造的第三組份,承受動態(tài)硫化反響技術(shù)制備而成,不僅具有原有EPDM/PP 特性, 且具有較

29、好加工流淌性、抗紫外線性能等,在汽車、電子電氣中領(lǐng)域中應(yīng)用與加工便利。 今后我國關(guān)鍵要加快動態(tài)硫化法 TPO 和反響器合成法 TPO 產(chǎn)業(yè)化進程,開發(fā)汽車工業(yè)中替代國外產(chǎn)品的系列TPO、TPV 產(chǎn)品。聚氨酯類彈性體熱塑性聚氨酯彈性體具有高強度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能。20 世紀 90 年月末期至21 世紀初國內(nèi)引進多條 TPU 生產(chǎn)線,主要用于密封墊、密封橡膠和制鞋業(yè)等生產(chǎn),2022 年我國TPU 生產(chǎn)力量約為 1.3 萬 t/a 左右,隨著我國汽車工業(yè)的快速進展,引進國外的多條TPU 生產(chǎn)線正在建設(shè)或打算建設(shè)之中,依據(jù)我國汽車工業(yè)協(xié)會公布數(shù)據(jù)顯示,2022 年我國汽車工業(yè)對 TPU 的

30、需求 8000t 左右,2022 年和 2022 年將需要 TPU 約為 1.05 萬 t 和 1.6 萬 t 左右。隨著BASF 公司、亨茲曼公司在上海漕涇工業(yè)區(qū)、煙臺萬華集團在寧波大榭島開發(fā)區(qū)、拜耳公司在上海三套世界級規(guī)模聚氨酯裝置間續(xù)建設(shè),將極大促進了我國 TPU 產(chǎn)量、品種的快速進展。國內(nèi)外近年來對聚氨酯彈性體爭辯比較活潑,有很多品種值得關(guān)注,如承受納米金屬氧化 物和無機鹽作為抗靜電材料制備的抗靜電聚氨酯彈性體、耐高溫聚氨酯彈性體、生物降解聚 氨酯彈性體、高阻尼聚氨酯彈性體、液晶聚氨酯彈性體、聚烯烴改性的聚氨酯彈性體、外形 記憶聚氨酯彈性體等。其中值得關(guān)注和加快產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)進展有,上海

31、塑料爭辯所成功開發(fā)TPU 擠的出管材及由PET 絲編織的增加復(fù)合軟管,特別適合高壓輸氣和輸油管;BASF 公司推出 3 種TPU 具有優(yōu)異的耐磨性和滑爽感,可以與ABS、PC、ABS/PC 合金、PET、PA 及多種其他熱塑性塑料共混,產(chǎn)品成功應(yīng)用于微機機殼、手提 、電開工具夾頭等; 青島科技大學(xué)開發(fā)的微孔聚氨酯彈性體介于彈性體和泡沫材料之間一種材料,適用于減震 材料、制鞋、實芯輪胎等方面;美國 Crompton 公司最近開發(fā)的由聚醚三元醇和聚酯三元醇類物質(zhì)等為原料制備的聚氨酯彈性體,耐磨性能比目前一般 TPU 高 5-10 倍,主要用于剎車片、驅(qū)動輪胎、軋輥等方面。其它熱塑性彈性體聚酯類熱塑

32、彈性體是以聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)為硬段,聚醚或聚酯為軟段的嵌段共聚 物,目前 TPEE 最大特點是在低應(yīng)力下其拉伸應(yīng)力比一樣硬度的其他聚合物制品大,因此其制件壁厚可以做得更薄,而且低溫韌性、耐化學(xué)品性、耐油性優(yōu)良,且具有良好電絕緣性 能,目前主要應(yīng)用于安全氣囊張開門、重型卡車和越野車設(shè)備部件、密封圈、軟管和導(dǎo)管等, 在汽車、家電、電開工具、體育用品等領(lǐng)域。二烯類 TPE 主要為自然橡膠的同分異構(gòu)體,被稱之為反式自然橡膠T-NR,主要品種有T-NR-反式聚異戊二烯橡膠TPI和間同 1,2-聚丁二烯TPB,TPB 和 TPI 最大特點在于可以進展硫化,解決一般TPE 不同承受硫磺、過氧化物

33、硫化的缺點,TPB 制備薄膜,具有良好的透氣性、防水性和透亮度,易光分解,適合食品保鮮使用。氯乙烯類 TPE,主要分為熱塑性 PVCTPVC和熱塑性氯化聚乙烯TCPE,目前國內(nèi)關(guān)于聚氯乙烯PVC的熱塑性彈性體開發(fā)報道較多,如蘭化公司開發(fā)并生產(chǎn)出PVC/丁腈 橡膠NBR共混料,局部替代氯丁橡膠CR、自然橡膠和 NBR;南京工業(yè)大學(xué)開發(fā)出 PVC/NBR/膠粉共混熱塑性彈性體。美國杜邦公司開發(fā)出 CPE 與乙烯互聚物合金,具有近乎硫化CR 和NBR 的性能,用于制造密封條、膠布和汽車配件,我國目前是全球主要CPE 生產(chǎn)國,因此關(guān)于TCPE 爭辯開發(fā)生產(chǎn)進展快速。另外TPAE、TPF、硅橡膠熱塑彈性

34、體、丙烯酸酯橡膠熱塑彈性體等也間續(xù)開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化, 其中 TPAE 向工程化方向進展;而TPF 用于高性能超低滲透性汽車燃油膠管等;硅橡膠熱 塑性彈性體主要用于醫(yī)療制品德業(yè);丙烯酸酯橡膠熱塑彈性體則主要在汽車零部件中應(yīng)用。TPE 現(xiàn)成為廣泛替代傳統(tǒng)橡膠和局部塑料制品的用途廣泛和極具進展前景的型材料,尤其我國汽車工業(yè)快速進展,需要大量進口 TPE 滿足國內(nèi)市場需求,因此今后國內(nèi)要加大TPE 開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,緊跟國際進展潮流,將來我國TPE 應(yīng)重點關(guān)注以下幾點,開發(fā)茂金屬催化劑合成的型TPE;加快動態(tài)硫化技術(shù)和納米復(fù)合材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用;從再利用、 輕量化和高性能的角度考慮,將來TPE 最大市場

35、是汽車材料,因此要推動汽車工業(yè)需要的TPE 國產(chǎn)化進程;加大 TPE 改性和與其他樹脂并用技術(shù)開發(fā),提升CPE 材料性能;爭辯型TPE 配方、加工助劑使用、加工設(shè)備和加工工藝熱塑性硫化橡膠TPE/TPV的加工與應(yīng)用熱塑性彈性體(TPE)兼具傳統(tǒng)橡膠高彈性能和樹脂的熱塑加工性能,能夠利用現(xiàn)有的樹脂加 工設(shè)備和加工方法(壓延、注射、吹塑等)進展橡膠制品制造,更重要的是,它能夠像樹脂一 樣實行屢次加工并被回收和再利用,可極大地滿足低能耗加工、多樣化加工、周密加工、徑。可重復(fù)加工的要求,是橡膠進展的重要方向,也是解決橡膠加工和橡膠回收再利用的最好途TPE 的制備方法有化學(xué)合成法和共混法。共混法利用現(xiàn)有

36、的橡膠和樹脂品種,進展合理搭配生產(chǎn)多種熱塑性彈性體,是一種極具競爭力的制備方法。共混法分為簡潔共混法和動態(tài)全 硫化法,目前以后者為主。用動態(tài)全硫化技術(shù)制造的 TPE 常稱作熱塑性硫化橡膠(TPV), 同目前的 2 類合成型熱塑性彈性體相比,具有品種多、性能廣、耐熱溫度高、耐老化性能優(yōu)異、高溫壓縮永久變形小、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異、性能更接近傳統(tǒng)硫化橡膠等特點。1 TPV 的加工流變性能由于 TPV 材料的形態(tài)是由完全交聯(lián)的橡膠粒子均勻地分散在熱塑性樹脂基體中所構(gòu)成的, 打算了它像填充的聚合物熔融體,可在較寬條件下,應(yīng)用傳統(tǒng)的樹脂加工設(shè)備和工藝進展加工1。TPV 表現(xiàn)出顯著的非牛頓流體特性,在較寬范圍內(nèi)

37、粘度與剪切速率聽從冪律關(guān)系,在模壓或壓延成型、擠出、吹塑直到注射成型中均有良好的加工性能。如在低剪切速率下的高熔融 粘度,為擠出和吹塑制品供給了必要的熔體強度,確保了制品的尺寸穩(wěn)定性。對于注射制品, 因高注射剪切速率下粘度低,注模快速完全。模注滿后,由于剪切速率降低而使粘度大大增 加,制品很簡潔從模中取出。對于厚零件也能在極短的注射成型周期完成,而不產(chǎn)生大的變 形2-4。TPV 熔融體的粘度隨溫度變化不大,在較寬的加工溫度范圍內(nèi),可實現(xiàn)熔體流淌的均勻性4。 TPV ??谂蛎浡实颓揖鶆?,大大簡化了對擠出和吹??谛偷恼{(diào)整3、4。但是由于大多數(shù) TPV 有肯定的吸濕性,為了避開少量水分對生產(chǎn)的影響,

38、應(yīng)在60 一 90下枯燥 2 一3 h。TPV 成型工藝中空成型中空成型是樹脂特有的成型方法,一般的硫化橡膠成型不能應(yīng)用,而TPV 材料可承受這種方法。如汽車用齒條和齒輪護罩,用TPV 替代氯丁橡膠,承受中空成型方法可使該部件的本錢降低 30%一 40%,且可輕量化,制品性能也有所改善;用于汽車凈化的空氣通風(fēng)管,承受三維交換吹塑成型技術(shù)能夠一邊切斷TPV 和聚丙烯,一邊吹氣擠出(管子的兩端承受 TPV 以提高密封性;管子的其他腹部使用完全交聯(lián)型 TPE 以改善屈撓疲乏性和松軟性;為降低本錢和保持肯定的剛性,在管子的直線部位使用PP) 5。以往由幾個工件組合使用的部件可用一個工件代替,可大幅度縮

39、減組合工序。此外,中空成型技術(shù)也在以一般吹氣擠出為根底進展技術(shù)革,開發(fā)成型精度良好的注射吹氣成型、模壓吹氣成型等技術(shù)。注射成型TPV 的注射成型與硫化橡膠的相比,成型期短(不像硫化橡膠需保持肯定時間)。TPV 既可制備單純的注塑成型制品,也可與其他鏈烯類材料共用制備雙色成型制品。由于TPV 具有鏈烯類硬段,與其他鏈烯烴互溶性好,無需特別的粘合層 (靠熔融粘合),很簡潔實施與PP/TPO/TPE 等鏈烯類材質(zhì)的嵌入成型即雙重注射成型,使產(chǎn)品整體結(jié)實,使用壽命長, 還可實現(xiàn)與聚酞胺等極性材質(zhì)的雙色成型5。TPV 用于汽車密封條的注射成型,可將密封條的注射成型、玻璃的熔融固化成型及二者的熱粘合融于一

40、條生產(chǎn)線上,使密封條與玻璃成為結(jié)實的整體,大大提高密封性。擠出成型管狀擠出成型制品管狀成品有單純管、雙重擠出管和電線的包覆層等。單純管有食品用管子、印刷膠輥等。多重擠出的管子以汽車用燃油輸送管線為代表。這種管子的內(nèi)側(cè)要求耐汽油、滲透性低,可采 用聚酞胺,而外層要求耐熱、耐候且阻燃,可承受TPV 阻燃共混物,用這兩種材料可共擠出制備管狀成品。異形材擠出物由于 TPV 成品的外形穩(wěn)定性優(yōu)異,擠出后的成型收縮率小,可用于擠出各種剖面外形簡單的產(chǎn)品。如擠出水發(fā)泡成型,該工藝在不使用有害化學(xué)藥品的狀況下進展TPV 擠動身泡, 能夠生產(chǎn)出密度低至 0. 2 g/cm3 的擠出型材。與海綿橡膠成型相比,具有

41、工藝簡潔(消退了硫化周期)、加工廢料可回收、產(chǎn)品的顏色和設(shè)計機敏、生產(chǎn)過程對環(huán)境影響小等優(yōu)點。日 本汽車公司于 1995 年初次承受這種方法生產(chǎn)出汽車發(fā)動機罩6TPV 的應(yīng)用TPV 既具有類似于熱固性橡膠的使用性能,又具有熱塑性塑料的加工速度等特點,主要表現(xiàn)為高的性能/價格比、設(shè)計機敏、質(zhì)量輕、使用溫度范圍寬、易加工、產(chǎn)品質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定及可循環(huán)再生。自 1981 年問世以來,TPV 己用于除輪胎外的幾乎全部的橡膠制品上,品種包括 EPDM/PP, NR/PP, NR/PE, IIR/PP, ACM/PP, NBR/PP, EPDM/PBT, EPDM/PA,NBR/PA, ACM/PET 等。最近,美國 AES 公司鑒于 TPV 猛烈的需求增長形勢,將其TPV 產(chǎn)品的價格增長 5%。目前 TPV 的主要應(yīng)用領(lǐng)域為:汽車行業(yè)占 30%40%; 電子電氣行業(yè)占 10%一 15%; 土木、建筑行業(yè)約占 10%; 其他領(lǐng)域占 30% -40%。汽車部件中的高性能材料國外TPV 的最大用途是制造汽車配件,主要為EPDM/PP TPV 和NBR/PP

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