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191-85PA (美國山都坪)
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一、關于熱塑性硫化橡膠的概念 熱塑性硫化橡膠(英文為 Thermoplastic Vulcanizate) ,簡稱為 TPV,熱塑性硫化橡膠的中文 簡稱為熱塑性橡膠(英文 Thermoplastic Rubber) ,簡稱為 TPR,但這個名稱容易和其它種類 的熱塑性彈性體(英文為 Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起,因為通常熱塑性彈性體
也被大家叫做熱塑性橡膠,尤其是苯乙烯類彈性體,目前至少在中國似乎"TPR”已經成為 它的專有名稱了,
TPV 美國山都坪
二、關于熱塑性硫化橡膠的組成 TPV 主要由二部分組成,一是塑料,作為連續相,二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與 軟化油或增塑劑與之配合。
硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。 另外為了降低成本或者 提高某方面的性能,一些無機填料會被填加。 許多塑料和橡膠之間可形成 TPV,但僅有個別共混物經過動態硫化后具有實用價值,目前 商業化的有 PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。在化工出版社《熱塑性彈性體》 一書中對 11 種橡膠和 9
種塑料制備的 99 種橡膠/塑料共混物進行了評論,研究發現,要得 到***性能的橡膠/熱塑性塑料動態硫化共混物,必須滿足以下條件: (1)塑料和橡膠兩種 聚合物的表面能匹配; (2)橡膠纏結分子鏈長度較低(3)塑料的結晶度大于 15%。當塑
料與橡膠之間的極性或表面能差別比較大的情況下,添加合適的相容劑,再進行動態硫化, 也可以得到性能優良的共混物。
TPV 101-73 美國山都坪
三、關于熱塑性硫化橡膠的制備 TPV 的制備方法通常有 3 種,即熔融共混法、溶液共混法、膠乳共混法。其中熔融共混法 是最常見的,所采用的設備主要有
2 種,混煉機或者雙騾桿擠出機。根據工藝的不同,可以 單獨使用一種設備,或者 2 種都使用。在工業上,因雙騾桿擠出機可以連續化生產,所以考 慮到質量穩定,雙騾桿擠出機成為最為通用的動態硫化設備。
動態硫化的具體步驟如下:首先在密煉機內將橡膠和塑料熔融共混,當達到充分混合后,加
入硫化劑,此時邊混合、邊硫化,如果硫化速度越快,那么混合程度也必須越激烈,以保證 共混物具有良好的加工性能。 目前因為有顆粒狀的橡膠出售,
所以可以不用密煉機混合塑料 與橡膠,可以直接采用雙騾桿擠出機混合。在具體的工藝上,動態硫化可以分 2 步走,塑料 可以分 2 次加入與橡膠混合,以保護塑料在動態硫化時受到硫化劑的氧化作用。
TPV 101-73 美國山都坪
四、熱塑性硫化橡膠的應用 從熱塑性硫化橡膠的性能來說,主要在以下幾個方面有應用: 1.密封(建筑/汽車密封條,密封圈) 2.SOFT TOUCH,柔軟的手感(手柄、握把) 3.抗沖、防震;柔韌性(腳輪、緩沖塊;電線電纜、軟管) 4.塑料改性,提高材料的韌性以及抗沖擊程度。
從熱塑性硫化橡膠的性能有別于一般的熱塑性彈性體來說,它的應用更偏向于工業制品: 1.耐高溫方面,常規的全硫化 PP/EPDM 可達到 135,杜邦推出的工程熱塑性硫化橡膠更可 耐 150 以上; 2.耐溶劑及油品方面,TPV 中因具有交聯的橡膠微粒相,所以通常比較耐溶劑和油品。
TPV性能:良好的彈性和耐壓縮變形性,耐環境、耐老化性相當于三元乙丙橡膠,同時其耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下。應用溫度范圍廣(–60—150℃),軟硬度應用范圍廣(25A—54D),易染色的優點大大提高了制品設計的自由度。優良的加工性能:可用注射、擠出等熱塑性塑料的加工方法加工,高效、簡單易行,無需增添設備,流動性高、收縮率小。綠色環保,可回收使用,且反復使用六次性能無明顯下降,符合歐盟環保要求。比重輕(0.90—0.97),外觀質量均勻,表面檔次高,手感好?;谝陨闲阅芴攸c, TPV在廣泛的應用領域與傳統橡膠材料、其他TPE彈性體(包括TPR\SBS、SEBS、TPU等)材料或PVC等塑料材料相比,在綜合性能和綜合成本方面都具備一定的替代優勢,從而為制品企業在產品創新、提升產品附加值、提高競爭力方面提供了新的選擇