Классификация и анализ термопластичных эластомеров

Термопластичный эластомер — это экологически чистый низкоуглеродистый композиционный материал, обладающий характеристиками резины (высокая эластичность, остаточная деформация сжатия и т. д.), а также технологическими характеристиками пластика (простой процесс).В большинстве регионов аббревиатура ТПЭ обычно используется для обозначения термопластичных эластомеров.Другая теория заключается в том, что TPE — это общий термин для термопластичных эластомеров, TPU — это термопластичный полиуретан, вулканизированные термопластичные эластомеры TPV, а TPR обычно считается материалом для подошв обуви в Китае.

ТПЭ обладает экологическими, нетоксичными и безопасными свойствами, а также превосходной окраской, мягкостью на ощупь, устойчивостью к атмосферным воздействиям, усталостной прочностью и термостойкостью.Его производительность обработки превосходна, и его можно перерабатывать для снижения затрат.Его можно использовать для вторичного литья под давлением, покрывать и связывать матричными материалами, такими как ПП, ПЭ, ПК, ПС, АБС, или формовать отдельно.ТПЭ (термопластичные эластомеры), получившие промышленное распространение в мире, включают стирол (SBS, SIS, SEBS, SEPS), олефины, диены, винилхлорид, аминоэфиры (TPU), сложные эфиры (TPEE), амиды, фторорганические соединения, кремнийорганический элемент и этилен. сегодня охватывает почти все области синтетического каучука и смол.Сегодня Сяоу впервые представит некоторые широко используемые материалы «TPE».

Термопластичный эластомер (TPE)

Обычно называемый в Китае материалом «TPE», он принадлежит к категории термопластичных эластомеров на основе стирола.Стирол ТПЭ (также известный за рубежом как ТПС) представляет собой блок-сополимер бутадиена или изопрена со стиролом, обладающий свойствами, аналогичными каучуку SBR.

Его преимуществами являются высокая эластичность резины и возможность переработки методом литья под давлением;Экологически чистый, нетоксичный и безопасный, с отличными красящими свойствами, мягким на ощупь, атмосферостойкостью, усталостной прочностью и термостойкостью, превосходными характеристиками обработки, нет необходимости в вулканизации, может быть переработан для снижения затрат, может использоваться для вторичного литья под давлением, и может быть покрыт и склеен матричными материалами, такими как ПП, ПЭ, ПК, ПС, АБС, или сформирован отдельно.

Самая большая проблема SBS и SIS – плохая термостойкость, а рабочая температура не должна быть слишком высокой.Между тем, его прочность, атмосферостойкость, маслостойкость и износостойкость не могут сравниться с резиной.

Такие страны, как США и Европа, внесли в него ряд улучшений, включая SBS и SIS, насыщенные гидрированные SEBS и SEPS.SEBS (с использованием гидрирования BR в качестве сегмента мягкой цепи) и SEPS (с использованием IR-гидрирования в качестве сегмента мягкой цепи) могут значительно улучшить ударную вязкость, стойкость к атмосферным воздействиям и устойчивость к тепловому старению.

Полиуретановый термопластичный эластомер (ТПУ)

Полиуретановый ТПЭ представляет собой термопластичный полиуретановый каучук, сокращенно ТПУ, который представляет собой комбинацию сегментов жесткой цепи полиуретана, реагирующих с изоцианатами, и сегментов мягкой цепи полиэфира или простого полиэфира.

Преимущества: ТПУ обладает превосходной механической прочностью, износостойкостью, маслостойкостью и гибкостью при изгибе, особенно выдающейся износостойкостью;Термостойкость: -30-120 ℃.

Недостатки: плохая термостойкость, стойкость к горячей воде и сжатию, легкое пожелтение внешнего вида, легкая адгезия к формам, точные требования к технологии обработки и высокие затраты на обработку.

Термопластичный эластомер, динамическая вулканизированная резина (TPV)

Динамическая полная вулканизация: относится к процессу, в котором каучуковая фаза подвергается химическому сшиванию под действием сшивающего агента во время смешивания в расплаве термопластичной смолы и каучука, а затем разрезается и разбивается на большое количество сшитых резиновых частиц микрометрового размера посредством прочного механические сдвиги, которые диспергируются в непрерывной фазе термопластичной смолы.

Когда ПП используется в качестве сегмента с жесткой цепью, а EPDM используется в качестве сегмента с мягкой цепью для смешивания в расплаве, для его вулканизации добавляется сшивающий агент.Частицы полностью вулканизированного сшитого каучука EPDM полностью диспергируются в матрице ПП в масштабе микрометра (менее 1 микрометра) с использованием высоких механических сил сдвига, таких как внутренние смесители и шнековые машины.

Характеристики ТПВ

ТПВ обладает термостойкостью и низкой деформацией при сжатии, свойственной вулканизированной резине;

Отличные характеристики обработки: его можно обрабатывать с использованием методов обработки термопластов, таких как литье под давлением и экструзия, которые являются эффективными, простыми и легкими в эксплуатации, без необходимости использования дополнительного оборудования, с высокой текучестью и низкой скоростью усадки.

Легкость обработки ТПВ без вулканизации сокращает производственный процесс резиновой промышленности на 1/4, экономит потребление энергии на 25–40 % и повышает эффективность в 10–20 раз.

Легкий вес (0,90-0,97), однородный внешний вид, высокое качество поверхности и приятное ощущение в руке.

TPV обычно можно использовать при температуре от -60 ℃ до +135 ℃;В ненагруженном состоянии он выдерживает высокие температуры до +150 ℃.

Широкий диапазон мягких и твердых применений, от 25А до 70D;

Преимущество легкого окрашивания значительно увеличивает степень свободы в дизайне изделий.

Экологичен и экологически безопасен, пригоден для вторичной переработки, без значительного снижения производительности после шести повторных использований.

TPV обладает превосходной устойчивостью к озону и атмосферным воздействиям;

TPV обладает динамической усталостной устойчивостью, отличной атмосферостойкостью и хорошей износостойкостью;

Хорошая эластичность и устойчивость к деформации сжатия, устойчивость к воздействию окружающей среды и старению, эквивалентная резине EPDM.

Полиэфирный термопластичный эластомер (TPEE)

Термопластичный полиэфирный эластомер, сокращенно TPEE, представляет собой тип линейного блок-сополимера, содержащего твердый полиэфирный сегмент ПБТ (полибутилентерефталат) (кристаллическая фаза) и мягкий сегмент алифатического полиэфира или простого полиэфира (аморфная фаза).TPEE относится к высокопроизводительным эластомерам инженерного класса, которые обладают такими преимуществами, как высокая механическая прочность, хорошая эластичность, ударопрочность, сопротивление ползучести, морозостойкость, сопротивление усталости при изгибе, маслостойкость, химическая стойкость и коррозия растворителей.Он имеет хорошую технологичность и может быть наполнен, армирован и легирован для модификации.Он широко используется в автомобильных компонентах, гидравлических шлангах, кабелях и проводах, электронных приборах, промышленных товарах, культурных и спортивных товарах, биологических материалах и других областях.

Физические и химические свойства ТПЭЭ

Регулируя соотношение мягких и твердых сегментов, твердость TPEE может варьироваться от D32 по Шору до D80, а его эластичность и прочность находятся между резиной и пластиком.По сравнению с другими термопластичными эластомерами (ТПЭ), ТПЭЭ имеет более высокий модуль упругости в условиях низкой деформации, чем другие ТПЭ с такой же твердостью.Когда модуль является важным условием проектирования, использование TPEE может уменьшить площадь поперечного сечения изделия и снизить расход материала.

По сравнению с полиуретановыми эластомерами (ТПУ), TPEE имеет гораздо более высокий модуль сжатия и модуль растяжения.Когда для изготовления одной и той же детали используются ТПЭЭ и ТПУ одинаковой твердости, первый из них может выдерживать более высокие нагрузки.При температуре выше комнатной TPEE имеет высокий модуль изгиба, что делает его пригодным для изготовления консольных балок или компонентов крутящего момента, особенно подходящих для изготовления высокотемпературных компонентов.ТПЭЭ имеет низкую нежность и хорошую гладкость, а его ударная вязкость при низких температурах превосходит другие ТПЭ.Его износостойкость сравнима с ТПУ.ТПЭЭ обладает превосходной усталостной стойкостью в сочетании с высокой эластичностью, что делает его идеальным материалом для условий многократной циклической нагрузки, подходящим для изготовления зубчатых колес, резиновых роликов, гибких муфт, ремней и т. д.

ТПЭЭ обладает превосходной термостойкостью, при этом более высокая твердость указывает на лучшую термостойкость.Температура использования TPEE очень высока, что позволяет адаптироваться к температуре обжига на автомобильных производственных линиях (150-160 ℃), а также имеет минимальные потери механических характеристик при высоких температурах.При использовании при температуре выше 120 ℃ прочность на разрыв ТПЭЭ намного выше, чем у ТПУ.Кроме того, TPEE также обладает превосходными характеристиками устойчивости к низким температурам.Точка хрупкости ТПЭЭ ниже -70 ℃, и чем ниже твердость, тем лучше морозостойкость.Большинство TPEE можно использовать в течение длительного времени при температуре -40 ℃.Благодаря сбалансированным характеристикам при высоких и низких температурах TPEE имеет очень широкий диапазон рабочих температур и может использоваться при температуре -70-200 ℃.

ТПЭЭ обладает превосходной маслостойкостью и может противостоять большинству полярных жидких химических сред (таких как кислоты, основания, амины и диольные соединения) при комнатной температуре.Его стойкость к химическим веществам увеличивается с увеличением его твердости.ТПЭЭ обладает хорошими свойствами против набухания и проникновения для большинства органических растворителей, топлива и газов, а его проницаемость для топлива составляет всего 1/3-1/300 от проницаемости маслостойких каучуков, таких как хлоропреновый каучук, хлорсульфированный полиэтилен и нитриловый каучук. .

Cзаключение

В настоящее время единого названия термопластичных эластомеров не существует, и принято использовать английские аббревиатуры.Для единообразия упоминаются ТПЭ или термопластичные эластомеры.

(1) TPE=TPR — общий термин для всех термопластичных эластомеров и термопластичных каучуков, обозначающий эластомеры на основе стирола в Китае;

(2) Стирольный эластомер TPE (матрица SBS, SEBS, SIS) и динамическая вулканизированная резина TPV (EPDM+PP-X) в США, Тайване, Китае и других регионах не классифицируются и вместе называются TPR.

(3) Различия в ТПВ/ТПО полиолефиновых эластомеров:

а.Общая точка: TPO и TPV изготовлены из EPDM (полиолефинового эластомера) + PP.

б.Отличия: полиолефиновый термопластичный эластомер ТПО;ТПВ – динамически вулканизированная термопластичная эластомерная резина;ТПО относится к простым физическим смесям (частично вулканизированная, низкая степень сшивки), тогда как ТПВ относится к полностью вулканизированным (динамическая сегментированная полная вулканизация на микронном уровне, очень высокая степень сшивки).

(4) ТПУ: износостойкий, с высокой прочностью на разрыв;Плохая эластичность, неустойчив к кислотам, щелочам и маслам.

ТПВ: устойчив к кислотам, щелочам, маслу, климату, высоким температурам, УФ-излучению и обладает лучшей эластичностью;Плохая растяжка.

TPE/TPR: все виды производительности посредственные, а цена за единицу самая низкая.

Компания NANJING HAISI является профессиональным производителем экструдеров для термопластичных эластомеров. Мы поставляем двухшнековые экструдеры, одношнековые экструдеры, экструдеры для переработки пластмасс, двухступенчатые экструдеры, лабораторное оборудование, машины для смешивания и подачи, машины для охлаждения и гранулирования, дробильные машины и так далее.