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熱塑性彈性塑料如何表現出熱塑性塑料的加工性能

[來源:原創] [作者:pp-frpp.com] [日期:12-09-18] [熱度:]

熱塑性彈性塑料如何表現出熱塑性塑料的加工性能

    熱塑性彈性體顧名思義,集合了橡膠和塑料的主要優點:在常溫下保持彈性,呈硫化橡膠的物理性質,高溫下融化流動,表現出熱塑性塑料的加工性能。由於其獨特的物理和加工性能,熱塑性彈性體用於增韌增強脆性塑料,有著其他橡膠材料不可比擬的優勢。 

    目前常用的熱塑性彈性體主要分為四大類,分別是:聚烯烴類(TPOTPV)、聚酯類(TPEE)、聚氨酯類(TPU)和苯乙烯類熱塑性彈性體(TPS),在單獨使用之外,主要應用於增韌聚丙烯、聚甲醛、尼龍等高強、低溫脆性樹脂。下面我們介紹比較常見的一些熱塑性彈性體增韌改性體系。 

    POE/PP體系 

    聚丙烯(PPfrpp具有來源豐富、質輕高強、耐熱性好、剛性和硬度大、加工容易,無毒無味、光澤好等優點,同時也存在脆性,收縮率大,沖擊強度低,不耐低溫等缺點,極大限制了其應用。 

    聚烯烴彈性體POE是一種飽和的乙烯-辛烯共聚物,與聚丙烯有良好的相容性,加工溫度低,分散性好,在基體內易得到較小的分散相粒徑和較窄的粒徑分布,因而對聚丙烯的增韌效果明顯。作為PP常用的增韌劑,POE加工流動性好,加工成型周期短,生產成本低,而且低溫韌性效果明顯,優於其他增韌劑,如EPDM、SBS等。 

    POE增韌PP在汽車行業有較大的應用前景,可制作保險杠、車身側壁包層、擋板、空氣閥和儀表等。 

    TPU/POM 

    聚甲醛(POM)具有高的比強度和剛度、優良的耐腐、耐磨、自潤滑和抗蠕變性能,是一種性能優良的工程塑料,廣泛應用於高科技的精密機械及儀器、電子電器制品和各種機械傳動部件的制造。聚甲醛雖然有優異的綜合性能,但缺口沖擊強度較低,故而需進行增韌改性。存在的問題是POM具有分子鏈結構簡單規整和球晶尺寸大的特點,與其它聚合物間的相容性極差且缺口敏感性大,不易進行增韌改性。 

    熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)POM較為有效的抗沖改性劑。聚甲醛的應用場合要求較高,我們希望POM在獲得韌性的同時,剛性和強度不會大幅下降。一般情況下,添加增韌劑過多會降低材料的剛性和強度,太少又不能得到合適的韌性,所以為了提高增韌劑的增韌效果,需引入適當的相容劑,改善POMTPU之間的相容性,增強TPUPOM兩相之間的粘結力,提高增韌效率。這樣就可以降低TPU的添加量,避免剛度和強度的大幅下降,如加入熱塑性酚醛樹脂等。 

    TPS/PA 

    聚酰胺類工程塑料,產量大,具有高強、自潤滑、耐磨、耐油、耐腐蝕等特點,應用廣泛。但由於尼龍含有強極性的酰胺基團且結晶度高,導致其低溫沖擊強度低,大大限制其應用。因此,人們希望對其進行增韌改性,一般采用苯乙烯類熱塑性彈性體(TPS),如SEBS,SBS等。聚酰胺與苯乙烯類熱塑性彈性體的相容性,可以使用增容劑來提高增韌效果。如有人在SBS增韌劑上接枝二澳甘露醇(DBM)、乙酞乙酸甲酯(MAA)和MA制得的增容劑,效果很好。 

    TPE/PVC 

    聚氯乙烯(PVC)是一種性價比優異的通用型極性聚合物,具有耐燃、耐化學腐蝕性,透明,電絕緣,機械性能優良等特點,在日常生活和工業生產中有著廣泛的應用,可用於建筑、汽車、皮革等行業。

但是,PVC也是一種脆性材料,耐沖擊性不好,特別是耐低溫性不好。即使高分子量PVC在加入DOP等增塑劑後,會成為可加工的韌性材料,但時間長的話,增塑劑遷移,使材料重新變硬變脆,并且污染環境?,F在國家已經限制這種酯類增塑劑的使用。 

    熱塑性彈性體共混增韌frpp是研究熱門,可以降低酯類增塑劑的使用量。熱塑性彈性體增韌PVC主要有CPE、TPU等。其中最常用的是氯化聚乙烯(CPE),其是聚乙烯經氯化後的產物,元素成分和分子結構與PVC極其相似,故相容性好。CPE的彈性和相容性與氯含量有很大關系,氯含量為25%-40%CPE具有熱塑性彈性體的性質,其中氯含量為35%左右的CPEPVC的相容性較好,可用於PVC的共混改性。目前國內CPE產量較大的廠家是濰坊亞星,已經開發出一系列的產品,商標為“weipren”,不同牌號CPE的分子量和氯含量不同,應用改性的PVC型號,或者得到的產品性能也不同。 

    TPUPVC有著一定相容性,可進行共混改性。其中聚酯型熱塑性TPU比聚醚型TPUPVC的相容性更好。 

    聚氯乙烯/熱塑性彈性體共混體系成型加工方便,能耗低,可以再生利用,而且可以顯著提高壓縮永久變形、熱變形、回彈性、耐氣候性、耐油、耐光、耐磨等性質,在汽車領域、電線電纜及電器、土木建材、管材、日用品等多個領域有很廣泛的應用。 

    綜上所述,熱塑性彈性體增韌改性低溫脆性樹脂,不僅可提高樹脂的低溫韌性和耐沖擊性,而且不會影響樹脂的加工性能,加工設備通用性好,生產時間短,節省電力,降低生產成本,具有廣闊的發展潛力。

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