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江蘇正規(guī)TPU***的選擇

來源: 發(fā)布時(shí)間:2020-10-01

   這種T—NR用作海底電纜和高爾夫球皮等雖已有100余年歷史,但因呈熱塑性狀態(tài),結(jié)晶性強(qiáng),可供量有限,用途長(zhǎng)期未能擴(kuò)展。1963年以后,美、加、日等國(guó)先后以有機(jī)金屬觸媒制成了合成的T-NR-反式聚異戊二烯橡膠,稱之為TPI。它的微觀結(jié)構(gòu)同異戊橡膠(IR)剛好相反,反式結(jié)合99%,結(jié)晶度40%,熔點(diǎn)67℃,同天然產(chǎn)的古塔波和巴拉塔橡膠極為類似。因此,已開始逐步取代天然產(chǎn)品,并進(jìn)一步發(fā)展到用于整形外科器具、石膏代替物和運(yùn)動(dòng)保護(hù)器材。近年來,利用TPI優(yōu)異的結(jié)晶性和溫度的敏感性,又成功地開發(fā)作為形狀記憶橡膠材料,倍受人們青睞。從結(jié)構(gòu)上來說,TPI是以高的反式結(jié)構(gòu)所形成的結(jié)晶性作為硬鏈段,再與其余任意形呈彈性相狀態(tài)部分的軟鏈段結(jié)合而構(gòu)成的熱塑性橡膠。同其他TPE比,優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度、耐傷性好,又可硫化,缺點(diǎn)是軟化溫度非常低,一般只有40-70℃,用途受到限制。中國(guó)正在開發(fā)中的還有大量產(chǎn)三于湘、鄂、川、貴一帶杜仲樹上的杜仲橡膠,它也是一種反式l,4聚異戊二烯天然橡膠,資源豐常豐富,頗具發(fā)展?jié)摿Α?974年,日本公司開發(fā)成功BR橡膠(順式一1,4聚丁二烯)的同分異構(gòu)體——間同l,2聚丁二烯,簡(jiǎn)稱TPB。它是含90%以上l,2位結(jié)合的間同聚丁二烯橡膠。
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   通過熟成,而形成不完全I(xiàn)PN(由交聯(lián)聚合物與非交聯(lián)聚合物形成的IPN)發(fā)展十分迅速。這種IPNTPU又進(jìn)一步改進(jìn)了TPU的物理機(jī)械性能。此外,TPU/PC共混型的合金型TPU,更提高了汽車保險(xiǎn)杠的安全性能。另外,還有高透濕性TPU、導(dǎo)電性TPU,并且出現(xiàn)了**于生體、磁帶、安全玻璃等方面的TPU。新型熱塑性彈性體研究進(jìn)展近年來,隨著高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展和應(yīng)用(即通過對(duì)材料的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與物性相互關(guān)系的系統(tǒng)研究,可根據(jù)應(yīng)用要求合成出具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)材料),以及對(duì)動(dòng)態(tài)硫化理論及技術(shù)的深入研究和開發(fā),許多新型的熱塑性彈性體材料品種不斷問世[3],并形成了初步的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。1.聚酰胺類熱塑性彈性體聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE)是指由高熔點(diǎn)結(jié)晶性聚酰胺硬鏈段和非結(jié)晶性的聚醚或聚酯軟鏈段組成的一類嵌段共聚物。TPAE結(jié)構(gòu)中的硬鏈段通常選用聚己內(nèi)酰胺、聚酰胺66、聚十二內(nèi)酰胺、芳香族聚酰胺等,軟鏈段通常為聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、雙端羥基脂肪族聚醣等。由于軟、硬鏈段可選用的材料范圍廣,聚合度和軟、硬鏈段的共混比可調(diào)節(jié),因而可根據(jù)不同的用途設(shè)計(jì)和制備性能不同的TPAE產(chǎn)品。制備的聚酰胺硬鏈段類型決定了TPAE的熔點(diǎn)、耐化學(xué)品性和相對(duì)密度。
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   我國(guó)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)SEBS的生產(chǎn)廠家有臺(tái)橡、李長(zhǎng)榮、臺(tái)化等,其中相當(dāng)有代表性的公司為臺(tái)橡,其在中國(guó)臺(tái)灣高雄和江蘇的南通都有生產(chǎn)基地,其產(chǎn)品主要特點(diǎn)是氫化度高,可以達(dá)到,從而具有良好的紫外穩(wěn)定性,目前主要應(yīng)用于中**市場(chǎng)。在我國(guó)大陸地區(qū),主要生產(chǎn)廠家為巴陵石化,早期,其產(chǎn)品由于氫化度不穩(wěn)定,并且催化劑殘留量高,所以品質(zhì)較差。近年來,隨著工藝的不斷改進(jìn)提升,質(zhì)量已經(jīng)有了很大進(jìn)步,但是和國(guó)際SEBS生產(chǎn)巨頭相比依然還有很大提升空間。常見TPE彈性體的微觀分子結(jié)構(gòu)[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]SEBS彈性體的一般合成路線[點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論]SEBS產(chǎn)品的常見技術(shù)指標(biāo)要求SEBS產(chǎn)品的通用牌號(hào)分子量一般在22萬到28萬之間,此時(shí)產(chǎn)品的強(qiáng)度適中,透明性良好,吸油率高,結(jié)合苯乙烯含量一般在30%左右。SEBS產(chǎn)品氫化率一般在98%以上,國(guó)際的大廠商一般嚴(yán)格控制氫化率在99%以上。SEBS彈性體的使用范圍以及局限SEBS彈性體的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊,除了重載輪胎、機(jī)械軸封、耐高溫、耐溶劑部件之外,幾乎所有軟質(zhì)制品均可采用。***應(yīng)用于車輛、船舶、醫(yī)療機(jī)械、電線電纜,工礦用各類配置,建筑、裝飾、包覆、鞋類、用品,薄膜、棺材、通用機(jī)械等領(lǐng)域。

   熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能,是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料,常被人們稱為第三代橡膠。自從1958年Bayer公司***制備出熱塑性聚氨酯(TPU)以來,TPE就得到了迅速發(fā)展,尤其是1963年苯乙烯類熱塑性彈性體問世以后,關(guān)于熱塑性彈性體的制備理論逐步得到完善,應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。熱塑性彈性體的主要用途熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料,不僅可以取代部分橡膠,還能使塑料得到改性。熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性,使之在橡膠工業(yè)中***用于制造膠鞋、膠布等日用制品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業(yè)用品。同時(shí),熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面,使塑料工業(yè)也出現(xiàn)了嶄新的局面。熱塑性彈性體的種類熱塑性彈性體可概括為通用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(guó)Bayer**早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE,1963年和1965年美國(guó)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(guó)開始批量生產(chǎn)烯烴類TPE以來,技術(shù)不斷創(chuàng)新。
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   微觀構(gòu)造系由硬鏈段間同結(jié)構(gòu)的結(jié)晶部分與軟鏈段任意形柔軟部分相互構(gòu)成的嵌段聚合物。雖其耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度不如橡膠,但以良好的透明性、耐天候性和電絕緣性以及光分解性,***用在了制鞋、海綿、光薄膜以及其他工業(yè)橡膠制品等方面。TPB利TPI同其他TPE的比較大不同點(diǎn)在于可以進(jìn)行硫化。解決了一般TPE不能用硫磺、過氧化物硫化.而必須采用電子波、放射線等特殊裝置才。能提質(zhì)改性的問題,從而改進(jìn)了TPE的耐熱性、耐油性和耐久性不佳等缺點(diǎn)。TPB可在75-110℃的熔點(diǎn)范圍之內(nèi)任意加工,既可用以生產(chǎn)非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化發(fā)泡制造運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋等的中底。它較之EVA海綿中底不易塌陷變形,穿著舒適,有利于提高體育競(jìng)技效果。TPB制造的薄膜,具有良好的透氣性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特別適于家庭及蔬菜、水果保鮮包裝之用。4.氯乙烯類TPE氯乙烯類TPE分為熱塑性PVC和熱塑性CPE兩大類,前者稱為TPVC,后者稱為TCPE。TPVC主要是PVC的彈性化改質(zhì)物,又分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩種形式。機(jī)械共混主要是部分交聯(lián)NBR混入PVC中形成的共混物(PVC/NBR)。TPVC實(shí)際說來不過是軟PVC樹脂的延伸物,只是因?yàn)閴嚎s變形得到很大改善。
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   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**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。熱塑性彈性體的制造方法通常按制備方法的不同,熱塑性彈性體主要分為化學(xué)合成型熱塑性彈性體和橡塑共混型熱塑性彈性體2大類。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。熱塑性彈性體的加工熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和軟質(zhì)塑料的工藝加工性能。由于不需再像橡膠那樣經(jīng)過熱硫化,因而使用簡(jiǎn)單的塑料加工機(jī)械即可很容易地制成**終產(chǎn)品。
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