聚烯烃类热塑性弹性体阿里巴巴lzjxhg的博客BLOG

聚烯烃类热塑性弹性体是由橡胶和聚烯烃树脂组成,是连续相与分散相两相分离的聚合物掺混物。有机械共混型和化学接枝型两大类。前者又有部分结晶的专用级乙丙橡胶与聚烯烃直接机械共混型和无规乙丙橡胶与聚烯烃动态硫化共混型两类。而动态硫化共混型又分动态部分硫化型和动态全硫化型,其间差别在于在熔融共混过程中通过硫化剂加入量而使橡胶组分部分硫化或是大部或全部硫化。所谓动态硫化就是橡胶与树脂在共混时,借助硫化剂(交联剂)在强烈的机械剪切应力作用下,进行硫化反应的过程。通常橡胶与聚烯烃机械共混物和动态硫化共混物,统称热塑性聚烯烃,简称TPO, 而动态全硫化共混物则称热塑性硫化胶,简称TPV

    70年代初DuPant公司采用在聚丙烯(PP)树脂中掺入非硫化的乙丙橡胶直接机械共混制得热塑性弹性体,称热塑性聚烯烃。A.S.Gessler1963年提出动态硫化法,W.K.Fischer年研究采用动态硫化法部分硫化三元乙丙橡胶与聚丙烯共混的共混物(TPR),美国Uninoyal公司建厂生产。70年代末美国Monsanto公司,A.Y.Coran等人利用动态硫化法制备动态全硫化的三元乙丙橡胶与聚丙烯的共混物,即热塑性硫化胶(TPV)。它在相态上是xx交联的三元乙丙橡胶颗粒分散于聚丙烯基体中。这是组成、结构与前两法不同的另一种共混体系。1984年工业生产。由热塑性聚烯烃发展为热塑性硫化胶是聚烯烃类热塑性弹性体制备技术的重大进展,不仅适于三元乙丙橡胶-聚烯烃组成的TPV,也适用于其它橡胶-树脂共混体系。1985Monsanto公司又成功地以丁腈橡胶和聚丙烯为主要原料,通过增容技术共混制得动态全硫化热塑性丁腈橡胶。增容技术的开发与应用,突破了只有溶解度参数相近或表面能差值小的两聚合物共混才能获得性能优良的共混材料的传统观念。从而大大地扩大了热塑性硫化胶共混材料的发展前景,可展望今后将不断出现新的TPV材料。

接枝型聚烯烃热塑性弹性体是通过化学接枝共聚方法使两聚合物反应成接枝共聚物。如乙丙橡胶与聚氯乙烯接枝共聚物,美国Hooker化学公司于1981年建成生产。美国Addied化学公司的丁基橡胶-聚乙烯接枝共聚物。前者其抗冲击性能优于聚氯乙烯。

我国在80年代先后不少高等院校和科技院所进行研究,包括共混型聚烯烃热塑性弹性体如EPDM/PPSBR/PP等,动态硫化法如EPDM/PPSBR/PVC等。其中EPDM/PP动态全硫化热塑性弹性体北京化工大学已在生产厂进行小批量应用,取得性能较好的橡胶制品。

 

  (一)热塑性聚烯烃弹性体

   热塑性聚烯烃弹性体是乙丙橡胶与聚烯烃(多为聚丙烯)在密炼机或双螺杆挤出机或特制的单螺杆挤出机上,通过机械共混而成。聚丙烯-乙丙橡胶的配比一般为5-60/100,{zh0}为20-35/100。所用乙丙橡胶是部分结晶型的专用级。动态部分硫化热塑性聚烯烃弹性体则是三元乙丙无规共聚物与聚烯烃树脂在加入硫化剂于密炼机中共混,经强烈剪切应力作用下,借助硫化剂部分交联而得。共混温度高于聚烯烃的软化点。硫化剂可用有机过氧化物,也可与硫黄硫化体系并用。一般部分硫化乙丙橡胶为60%-80%(重量){zh0},至于硫化程度通常用溶解度或溶胀试验来控制,包括乙丙橡胶的凝胶含量测定等。

   它们的相态结构是由橡胶和聚烯烃两相分离的掺混物。经扫描电子显微镜的图像表明,可以形成橡胶为连续相、树脂为分散相或反之或两者都是连续相的互穿网络结构。随着相态变化,共混物的性能也随之变化。若橡胶为连续相时,呈现似硫化胶的性能;树脂为连续相时则性能近似塑料。

这类TPE不需混炼和硫化,采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型,加工温度和加工压力应略高一些,可在极高的加工速度下加工。也可注射、挤出、吹塑成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,利用热成型制造形状复杂的制品。可根据需要添加各种颜料制成不同颜色,大多数粒料为本色和黑色。也可加入某些配合剂如抗氧剂、软化剂和填充剂等以改善加工性能和某些制品的使用性能并降低成本。边角废料可回收重复加工使用,但一般掺用比例不超过30%。该类TPE具有热塑性弹性体的一般特性:耐热性、耐寒性优异,使用温度范围宽广,耐候性、耐老化性良好,但耐油性、耐压缩变形和耐磨耗等差;价格低,且相对密度小,因而体积价格低廉。由于原料易得,价廉,加工又简便,应用十分广泛。主要用于汽车工业做保险杠、挡泥板、方向盘、垫板等。电线电缆要求耐热、耐环境性高的绝缘层和护套。也用做胶管、输送带、胶布和模压制品等,医疗器械、家用电器、文化用品以及包装薄膜等。

  (二)热塑性聚烯烃硫化胶

   热塑性聚烯烃硫化胶是利用动态硫化法将乙丙橡胶与聚烯烃共混,加人硫化剂在强剪切应力作用下,使橡胶交联,得到全硫化的TPE。后又在此基础上利用就地形成一种起大分子表面活性剂的嵌段共聚物增容剂,成功开发了动态全硫化共混型丁腈橡胶,聚丙烯耐油的热塑性硫化胶。

热塑性聚烯烃硫化胶由于橡胶组分已被充分硫化交联,材料的强度、弹性、耐热性及抗压缩变形较热塑性聚烯烃弹性体有很大提高,且耐疲劳、耐化学药品以及加工稳定性等也明显改善,同时橡胶塑料共混比可在较大范围内变更,而使材料性能有更大的调节余地,是很有发展前途的品种。制备工艺特点是将混合分散与硫化统一起来,在密炼机中于高温(150-200℃)下进行混合,然后排料、挤出、切粒即制成。共混配方根据要求确定。有时为提高某些性能和降低成本,也可加入其它添加剂。目前聚烯烃多为聚丙烯树脂。NBR/PP共混TPV的制备是利用增容技术,在共混体系中用单体加入或在熔融混合物中就地形成NBR/PP嵌段共聚物的方法来提高共混物的相容性。先将聚丙烯改性官能化,以便与丁腈橡胶反应,同时丁腈橡胶中使用部分活性较大的胺端基液体丁腈橡胶,以提高丁腈橡胶的化学反应活性,这样就可制得。

    热塑性聚烯烃硫化胶的相态结构也是连续相与分散相呈相分离。随着动态硫化程度的提高,橡胶的粘度随之增大,而树脂的粘度小,这样粘度大的橡胶则由连续相过渡为分散相,树脂转变为连续相。由于橡胶的xx硫化,在高温、高剪切应力作用下,被粉碎成颗粒,分散在熔融的树脂中形成高分散的点状结构。它可以用热塑性塑料的加工设备进行加工、挤出、注压、吹塑或用压延机压成片材。供应的颗粒材料均已配合好,且有好的流动性,可直接使用进行加工成制品。加工前宜干燥处理。可在-40℃~+150℃范围内使用;耐油、耐溶剂性类似氯丁橡胶;抗动态疲劳性优越、耐磨性良好,耐热老化性,耐臭氧性和耐候性优异;压缩变形和{yj}变形小,抗撕裂强度高。由于综合性能好,可用于汽车零部件,建筑上密封胶条,电气电子如支座变压器外壳,机械工具,运动器械如球拍手柄等和日常橡胶制品如软管、垫片等各方面。



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