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聊聊烯烴類熱塑性彈性體的分類及改性那些事兒!

聊聊烯烴類熱塑性彈性體的分類及改性那些事兒!

 

烯烴類熱塑性彈性體TPE包括TPO和TPV(Thermoplastic Vulcanizate)兩種,熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)是由軟鏈段(大于20%)的橡膠和硬鏈段的聚烯烴構成的共混物。

通常橡膠組分為三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、丁基橡膠(IIR)及天然橡膠(NR);聚烯烴組分主要為聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。當前用得較多的是EPDM與PP的共混物,也稱改性聚丙烯或改性聚乙烯。

TPO硫化后的硫化彈性體稱為TPV。是與TPO不可分割的、相輔相成的熱塑性聚烯烴彈性體,是今后TPO主要的發展趨勢。

 

一、聚烯烴型的熱塑性彈性體

1.乙烯-α烯烴共聚物,丙烯-α烯烴共聚物,1-丁烯均聚物和共聚物,丙烯—α烯烴共聚物(茂金屬催化)
①非結晶或部分結晶的聚烯烴,即使在低溫下仍具有良好的柔軟性;

②無色透明,折射率和其他烯烴無顯著差別,新品種的透明性沒有下降;

③和各種聚烯烴之間有良好的親和性,在干混條件下可以成型;

④有良好的均勻性,薄膜形成時無凝膠、無膠漿疙瘩;

⑤和PE、PP相同,具有良好的耐熱老化性、耐天候性。使用茂金屬類催化劑催化后,和XR相比,分子量分布均勻,具有25 ℃~35 ℃的低熔點,熱密封性良好,可防止粘連。


2.乙烯、12辛烯共聚物(EOM)
①結晶度低,具有可撓性、橡膠彈性、壓縮永久變形性、耐熱性、透明性等性能;

②利用內部催化技術,可得到均勻的分子結構;

③在分子主鏈上能接枝大分子長鏈,具有熔融張力等性能;

④在PP中能良好地分散,作為TPO類耐沖擊改性材料,生產成本低于EPDM。


3.乙烯、2丁烯共聚物
①通過擴大分子量分布范圍,改善工藝性能;

②通過控制接枝長鏈的分子量,提高熔融張力,改善熔融破壞性、擠出膨脹性。保持了所擁有的力學性能;

③由于高分子量、高黏度類型的新產品的線形結構所具有的力學性能,提高了熔融黏度等。


一、聚烯烴型的熱塑性彈性體

POE是由辛烯和聚烯烴樹脂組成的,連續相與分散相呈現兩相分離的聚合物摻混物,通過掃描電子顯微鏡或相差顯微鏡的圖像表明,可以形成以橡膠為連續相、樹脂為分散相或以橡膠為分散相、樹脂為連續相,或者兩者都呈現連續相時的互穿網絡結構。隨著相態的變化,共混物的性能也隨之而變。

若橡膠為連續相時,呈現近似硫化膠的性能;樹脂為連續相時,則性能近于塑料。

 

1、加工與配合
POE不需混煉和硫化??刹捎猛ǔ崴苄运芰霞庸ぴO備進行加工成型。成型加工溫度和加工壓力一般應略高一些,可在極高的加工速度下加工??梢宰⑸涑尚?、擠出成型,也可用壓延機加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用熱成型可制造形狀復雜的制品。

 

可根據需要添加各種顏料制成不同的顏色。有些生產廠家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、電穩定型以及可靜電涂料型等各種品級的特殊配合料。

 

有時為改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本時,也可以加入某些配合劑,如抗氧劑、軟化劑和填充劑、著色劑等。邊角料和廢料可回收重復加工使用。但一般摻入比例不超過30%,這樣對性能無影響POE對共混體系的影響。

 

POE是采用茂金屬催化劑的乙烯和辛烯實現原位聚合的熱塑性彈性體,其特點是:
(1)辛烯的柔軟鏈卷曲結構和結晶的乙烯鏈作為物理交聯點,使它既有優異的韌性又有良好的加工性。

(2)POE分子結構中沒有不飽和雙鍵,具有優良的耐老化性能。

(3)POE分子量分布窄,具有較好的流動性,與聚烯烴相容性好。

(4)良好的流動性可改善填料的分散效果,同時也可提高制品的熔接痕強度。
隨著POE含量的增加,體系的沖擊強度和斷裂伸長率有很大的提高??梢?,POE對PP有優良的增韌作用,與PP、活性碳酸鈣有較好的相容性。

 

這是因為POE的分子量分布窄,分子結構中側辛基長于側乙基,在分子結構中可形成聯結點,在各成分之間起到聯結、緩沖作用,使體系在受到沖擊時起分散、緩沖沖擊能的作用,減少銀紋因受力發展成裂紋的機會,從而提高了體系的沖擊強度。

 

當體系受到張力時,由于這些聯結點所形成的網絡狀結構可以發生較大的形變,所以,體系的斷裂伸長率有顯著的增加,當POE的含量增加時,體系的拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量均有所下降,這是由POE本身的性能決定的,故POE的含量應控制在20%以下。

 

POE的含量與熔融指數的關系,加入POE后,體系的熔融指數增加。POE本身的流動性較好,它的加入,同時也改善了整個體系的流動性,當POE含量超過15份以后,體系的熔融指數基本沒有變化,若要繼續提高體系的流動性,則不能完全依賴于POE。

 

2、基本特性
(1)POE具有熱塑性彈性體的一般物性,如成型性、廢料再利用和硫化膠性能等。

(2)價格低,并且相對密度小,因而體積價格低廉。

(3)耐熱性、耐寒性優異,使用范圍寬廣。

(4)耐候性、耐老化性良好。

(5)耐油性、耐壓縮永久變形和耐磨耗等不太好。

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