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熱塑性彈性體(TPE)可概括為通用TPE和工程TPE兩個(gè)類型,目前己發(fā)展到l0大類30多個(gè)品種。從1938年德國Bayer最早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE,1963年和1965年美國Phillips和Shell,開發(fā)出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE,到70年代美歐日各國開始批量生產(chǎn)烯烴類TPE以來,技術(shù)不斷創(chuàng)新,新的TPE品種不斷涌現(xiàn),構(gòu)成了當(dāng)今TPE的龐大體系,使橡膠工業(yè)與塑料工業(yè)結(jié)合聯(lián)姻大大向前邁進(jìn)了一步。
世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有:苯乙烯類(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烴類(TP0、TPV)、雙烯類(TPB、TPI)、氯乙烯類(Tpvc、TCPE)、氨酯類(TPU)、酯類(TPEE)、酰胺類(TPAE)、有機(jī)氟類(TPF)、有機(jī)硅類和乙烯類等,幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域。它們是由在主鏈上通過形成硬鏈段的樹脂相和軟鏈段的橡膠相,相互牢固組合在一起而成的。TPE的制造方法,大致可分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類型。前者是以聚合物的形態(tài)單獨(dú)出現(xiàn)的,有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。后者主要是橡膠與樹脂的共混物,其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)硫化膠(TPE-TPV)和互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物(TPE—IPN)。
現(xiàn)在,TPE以TPS和TPO為中心,在世界各地獲得了迅速發(fā)展,兩者的產(chǎn)耗量已占到全部TPE的80%左右。雙烯類TPE和氯乙烯類TPE也成為通用TPE的重要品種。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉(zhuǎn)向了以工程為主。目前在世界貿(mào)易市場(chǎng)上,通用型的TPS、TPO和TPVC的噸膠價(jià)格大約在500~1400美元左右;而耐熱、耐油、高強(qiáng)度、高耐磨的TPU、TPEE、TPAE等TPE則高出通用性約50%到一倍;高性能的TPE類甚至達(dá)2~3萬美元一噸。 TPE的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工,例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等;
(2)能用橡膠注塑成型機(jī)硫化,時(shí)間可由原來的20min左右,縮短到1min以內(nèi);
(3)可用壓出機(jī)成型硫化,壓出速度快、硫化時(shí)間短;
(4)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現(xiàn)的廢品,可以直接返回再利用:
(5)用過的TPE舊品可以簡單再生之后再次利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大資源再生來源;
(6)不需硫化,節(jié)省能源,以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例:橡膠為188MJ/kg,TPE為144MJ/kg,可節(jié)能25%以上;
(7)自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方大大簡化,從而使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小,質(zhì)量性能更易掌握;
(8)為橡膠工業(yè)開拓新的途徑,擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。
缺點(diǎn)是TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。同時(shí),壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。但總的說來,TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中,作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。