TPE樹(shù)脂熱塑性彈性體TPE/TPR,又稱(chēng)人造橡膠或合成橡膠。其產(chǎn)品既具備傳統交聯(lián)硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油性各項優(yōu)異性能,同時(shí)又具備普通塑料加工方便、加工方式廣的特點(diǎn)??刹捎米⑺?、擠出、吹塑等加工方式生產(chǎn),水口邊角粉碎后100%直接二次使用。既簡(jiǎn)化加工過(guò)程,又降低加工成本,因此熱塑性彈性體TPE/TPR材料已成為取代傳統橡膠的最新材料,其環(huán)保、無(wú)毒、手感舒適、外觀(guān)精美,使產(chǎn)品更具創(chuàng )意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料,也是世界化標準性環(huán)保材料,熱塑性彈性體,簡(jiǎn)稱(chēng)TPE或TPR,是Thermoplastic rubber的縮寫(xiě)。是常溫下具有橡膠的彈性,高溫下具有可塑化成型的一類(lèi)彈性體。熱塑性彈性體的結構特點(diǎn)是由化學(xué)鍵組成不同的樹(shù)脂段和橡膠段,樹(shù)脂段憑借鏈間作用力形成物理交聯(lián)點(diǎn),橡膠段是高彈性鏈段,貢獻彈性。塑料段的物理交聯(lián)隨溫度的變化而呈可逆變化,顯示了熱塑性彈性體的塑料加工特性。因此,熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能,是介于橡膠與樹(shù)脂之間的一種新型高分子材料,常被人們稱(chēng)為第三代橡膠。自從1958 年Bayer公司首次制備出熱塑性聚氨酯( TPU) 以來(lái),TPE就得到了迅速發(fā)展,尤其是1963年苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體問(wèn)世以后,關(guān)于熱塑性彈性體的制備理論逐步得到完善,應用領(lǐng)域進(jìn)一步擴大。
TPE樹(shù)脂熱塑性彈性體是介于橡膠與樹(shù)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)中廣泛用于制造膠鞋、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(shù)脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面,使塑料工業(yè)也出現了嶄新的局面。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(lèi)。前者是以聚合物的形態(tài)單獨出現的,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(shù)脂的共混物,其中還有以交聯(lián)硫化出現的動(dòng)態(tài)硫化膠(TPE-TPV)和互穿網(wǎng)絡(luò )的聚合物(TPE—IPN)。 現在,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(lèi)TPE和氯乙烯類(lèi)TPE也成為通用TPE的重要品種。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉向了以工程為主。
TPE樹(shù)脂熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械性能和軟質(zhì)塑料的工藝加工性能。由于不需再像橡膠那樣經(jīng)過(guò)熱硫化,因而使用簡(jiǎn)單的塑料加工機械即可很容易地制成最終產(chǎn)品。它的這一特點(diǎn),使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了l/4,節約能耗25%~40%,提高效率10~20倍,堪稱(chēng)橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。制造加工熱塑性彈性體的主要兩種方法是擠塑和注塑成型,模塑成型用得極少。通過(guò)注塑成型來(lái)制造加工熱塑性彈性體,既快速又經(jīng)濟。用于一般熱塑性塑料的注塑成型方法和設備均適用于熱塑性彈性體。熱塑性彈性體還可通過(guò)吹塑、熱成型以及熱焊接進(jìn)行加工。而這些方法均不能應用于熱固性橡膠制品。熱塑性彈性體在加工應用上有以下特點(diǎn):可用標準的熱塑性塑料加工設備和工藝進(jìn)行加工成型,如擠出、注射、吹塑等。不需硫化,可制備生產(chǎn)橡膠制品,減少硫化工序,節約投資,能耗低,工藝簡(jiǎn)單、加工周期縮短,生產(chǎn)效率提高,加工費用低。邊角廢料可回收使用,節省資源,也對環(huán)境保護有利。由于在高溫下易軟化,所制產(chǎn)品的使用溫度有一定限制。
TPE樹(shù)脂熱塑性彈性體的優(yōu)點(diǎn):可用一般的熱塑性塑料成型機加工,例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等。能用橡膠注塑成型機硫化,時(shí)間可由原來(lái)的20min左右,縮短到lmin以?xún)???捎脡撼鰴C成型硫化,壓出速度快、硫化時(shí)間短。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現的廢品,可以直接返回再利用。用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用,減少環(huán)境污染,擴大資源再生來(lái)源。不需硫化,節省能源,以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例:橡膠為188MJ/kg,TPE為144MJ/kg,可節能25%以上。自補強性大,配方大大簡(jiǎn)化,從而使配合劑對聚合物的影響制約大為減小,質(zhì)量性能更易掌握。為橡膠工業(yè)開(kāi)拓新的途徑,擴大了橡膠制品應用領(lǐng)域。熱塑性彈性體的缺點(diǎn):TPE的耐熱性不如橡膠,隨著(zhù)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(lèi)的橡膠。但總的說(shuō)來(lái),TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中,作為一種節能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。