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热塑性弹性体顾名思义,集合了橡胶和塑料的主要优点:在常温下保持弹性,呈硫化橡胶的物理性质,高 温下融化流动,表现出热塑性塑料的加工性能。由於其*特的物理和加工性能,热塑性弹性体用於增韧增 强脆性塑料,有着其他橡胶材料不可比拟的优势。 目前常用的热塑性弹性体主要分为四大类,分别是:聚烯烃类(TPO和TPV)、聚酯类(TPEE)、聚氨酯类 (TPU)和苯乙烯类热塑性弹性体(TPS),在单独使用之外,主要应用於增韧聚丙烯、聚甲醛、尼龙等高强、 低温脆性树脂。下面我们介绍比较常见的一些热塑性弹性体增韧改性体系。 POE/PP体系 聚丙烯(PP)具有来源丰富、质轻高强、耐热性好、刚性和硬度大、加工容易,无毒无味、光泽好等优 点,同时也存在脆性,收缩率大,冲击强度低,不耐低温等缺点,较大限制了其应用。 聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物,与聚丙烯有良好的相容性,加工温度低,分散性好 ,在基体内易得到较小的分散相粒径和较窄的粒径分布,因而对聚丙烯的增韧效果明显。作为PP常用的增 韧剂,POE加工流动性好,加工成型周期短,生产成本低,而且低温韧性效果明显,优於其他增韧剂,如 EPDM、SBS等。 POE增韧PP在汽车行业有较大的应用前景,可制作保险杠、车身侧壁包层、挡板、空气阀和仪表等。 TPU/POM 聚甲醛(POM)具有高的比强度和刚度、优良的耐腐、**、自润滑和抗蠕变性能,是一种性能优良的 工程塑料,广泛应用於高科技的精密机械及仪器、电子电器制品和各种机械传动部件的制造。聚甲醛虽然 有优异的综合性能,但缺口冲击强度较低,故而需进行增韧改性。存在的问题是POM具有分子链结构简单 规整和球晶尺寸大的特点,与其它聚合物间的相容性较差且缺口敏感性大,不易进行增韧改性。 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是POM较为有效的抗冲改性剂。聚甲醛的应用场合要求较高,我们希望POM 在获得韧性的同时,刚性和强度不会大幅下降。一般情况下,添加增韧剂过多会降低材料的刚性和强度, 太少又不能得到合适的韧性,所以为了提高增韧剂的增韧效果,需引入适当的相容剂,改善POM与TPU之间 的相容性,增强TPU与POM两相之间的粘结力,提高增韧效率。这样就可以降低TPU的添加量,避免刚度和 强度的大幅下降,如加入热塑性酚醛树脂等。 TPS/PA 聚酰胺类工程塑料,产量大,具有高强、自润滑、**、耐油、耐腐蚀等特点,应用广泛。但由於尼 龙含有强极性的酰胺基团且结晶度高,导致其低温冲击强度低,大大限制其应用。因此,人们希望对其进 行增韧改性,一般采用苯乙烯类热塑性弹性体(TPS),如SEBS,SBS等。聚酰胺与苯乙烯类热塑性弹性体的 相容性,可以使用增容剂来提高增韧效果。如有人在SBS增韧剂上接枝二澳甘露醇(DBM)、乙酞乙酸甲酯 (MAA)和MA制得的增容剂,效果很好。 TPE/PVC 聚氯乙烯(PVC)是一种性价比优异的通用型极性聚合物,具有耐燃、耐化学腐蚀性,透明,电绝缘, 机械性能优良等特点,在日常生活和工业生产中有着广泛的应用,可用於建筑、汽车、皮革等行业。 但是,PVC也是一种脆性材料,耐冲击性不好,特别是耐低温性不好。即使高分子量PVC在加入DOP等 增塑剂後,会成为可加工的韧性材料,但时间长的话,增塑剂迁移,使材料重新变硬变脆,并且污染环境 。现在地区已经限制这种酯类增塑剂的使用。 热塑性弹性体共混增韧PVC是研究热门,可以降低酯类增塑剂的使用量。热塑性弹性体增韧PVC主要有 CPE、TPU等。其中较常用的是氯化聚乙烯(CPE),其是聚乙烯经氯化後的产物,元素成分和分子结构与PVC 较其相似,故相容性好。CPE的弹性和相容性与氯含量有很大关系,氯含量为25%-40%的CPE具有热塑性弹 性体的性质,其中氯含量为35%左右的CPE与PVC的相容性较好,可用於PVC的共混改性。目前国内CPE产量 较大的厂家是潍坊亚星,已经开发出一系列的产品,商标为“weipren”,不同牌号CPE的分子量和氯含量 不同,应用改性的PVC型号,或者得到的产品性能也不同。 TPU与PVC有着一定相容性,可进行共混改性。其中聚酯型热塑性TPU比聚醚型TPU与PVC的相容性更好 。 聚氯乙烯/热塑性弹性体共混体系成型加工方便,能耗低,可以再生利用,而且可以显着提高压缩永 久变形、热变形、回弹性、耐气候性、耐油、耐光、**等性质,在汽车领域、电线电缆及电器、土木建 材、管材、日用品等多个领域有很广泛的应用。 综上所述,热塑性弹性体增韧改性低温脆性树脂,不仅可提高树脂的低温韧性和耐冲击性,而且不会 影响树脂的加工性能,加工设备通用性好,生产时间短,节省电力,降低生产成本,具有广阔的发展潜力