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一文读懂热塑性动态硫化橡胶TPV材料
发布时间2018-12-14 作者admin 点击次数
热塑性硫化橡胶英文为Thermoplastic Vulcanizate简称为TPV热塑性硫化橡胶的中文简称为热塑性橡胶英文Thermoplastic Rubber简称为TPR但这个名称容易推它种类的热塑性弹性体英文为Thermoplastic Elastomer相混淆在一起因为通常热塑性弹性体也被大家叫做热塑性橡胶尤其是苯乙烯类弹性体目前至少在中国似乎”TPR”已经成为它的专有名称了一提起TPR就是指以SBSsebs等苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体这与苯乙烯类弹性体在民用以及终端消费品领域中消耗量之大是分不开的
 
热塑性硫化橡胶的名称如果再说的详细一点那应该是热塑性动态硫化橡胶英文为Thermoplastic Dynamic Vulcanizate加了“动态”2质更具体说明了生产这种热塑性硫化橡胶的工艺—动态硫化这种工艺指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化当然橡胶在硫化的同时也欢与热塑性塑料相混合因此被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中此种结构和质中的混凝土很类似PP类似连续的水泥而橡胶微粒则类似混凝土里的小石子与之相对应的热塑性静态硫化橡胶就是指橡胶按传统方法先硫化好然后通过磨粉设备把硫化好的橡胶磨成粉最后与熔融的热塑性塑料共混理论上这种方法材制得性能优良的TPV但到目前为止只是处于实验室阶段
二关于热塑性硫化橡胶的组成
TPV主要由二部分组成一是塑料作为连续相二是橡胶作为分散相通常橡胶需要与软化油或增塑剂与之配合硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的另外为了降低成本或者提高某方面的性能一些无机填料会被填加
许多塑料和橡胶之间可形成TPV但仅有个别共混物经过动态硫化后具有实用价值目前商业化的有PP/PE/EPDMPP/NBRPA6/ACMPP/SEBS TPEE/AEM在化工出版社热塑性弹性体一书中对11种橡胶和9种塑料制备的99种橡胶/塑料共混物进行似论研究发现要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态硫化共混物必须满足以绿件1塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配2橡胶缠结分子链长度较低3塑料的结晶度大于15%当塑料与橡胶之间的极性或表面能差别比较大的情况下添加合适的相容粒再进行动态硫化部以得到性能优良的共混物
三关于热塑性硫化橡胶的制备
TPV的制备方法通常有3种即熔融共混法溶液共混法胶乳共混法其中熔融共混法是最常见的所采用的设备主要有2种混炼机或者双螺杆挤出机根据工艺的不同可以单独使用一种设福或者2种都使用在工业上因双螺杆挤出机可以连续化生产所以考虑到质量稳定双螺杆挤出机成为最为通用的动态硫化设备
动态硫化的具体步骤如下首先在密炼机内将橡胶和塑料熔融共混当达到充分混合后尤硫化粒此时边混合边硫化如果硫化速度越快那么混合程度也必须越激烈以保证共混物具有良好的加工性能目前因为有颗粒状的橡胶出售所以可以不用密炼机混合塑料与橡胶可以苯采用双螺杆挤出机混合在具体的工艺上动态硫化可以分2阶ߣ塑料可以分2次尤与橡胶混合以保护塑料在动态硫化时受到硫化剂的氧化作用
四关于热塑性硫化橡胶的性能和特点
TPV的性能和特点主要由它的组成所决定并且动态硫化的工艺运的影响也非常大
从组成及工艺上来说TPV是经过硫化的橡胶粉末分散在塑料相中因此在性能细接近传统的橡胶具有耐高温压缩变形低耐溶剂耐油等其它的热塑性弹性体在常温下尽管可以维持不错的机械性能甚至超过TPV但是温度一旦升高机械性能就降低很快
在加工方面 TPV可以在常规的塑料注塑机挤出机吹塑机上加工体至热塑性塑料的加工优势可以以最快的速度大批量的生产产品以降低厂家设备人力的过多投入对能源的过多使用及环境的保护都作了很大的改变
 
目前已经商业化批量使用的TPV主要是以EPDM作为分散相连续相通常是PP以硫化体系来分类的话目前较为成熟的是尤树脂硫化的过氧化物硫化的TPV和常尤树脂硫化的TPV具有更好的耐高温性能及推候性能另外对于吹塑加工尤树脂硫化的TPV更室ˣ 而过氧化物硫化的TPV可以达到更细腻的表面加工温度略低着色方面也更优越吸湿性能要比尤树脂的低
五关于热塑性硫化橡胶的应用和市场
由于TPV在耐高温性能耐油及耐溶剂方面更加接近传统橡胶因此它的应用更多的在于工业制品领域但是其性能还是与传统橡胶有一定的差距所以对于机械性能耐油耐高温要求很高的场合还是不能完全替代橡胶
目前来看以PP/EPDM为基料的TPV主要应用在以下几个方面
1 建筑密封条领域和常是取代传统的EPDM橡胶因为在推候方面的优势建筑行业密封条一般都使用EPDM另外TPV加工方便所以自TPV诞生以来建筑行业一直是TPV的一个重要市场
2 汽车密封制品领域随着汽车轻量化环境友好考虑TPV取代了更多的传统EPDMNBR在车窗密封条三角窗玻璃导槽前后风挡玻璃包边方面有着广泛的应用
3 电线电缆领域对于户外使用需要柔韧性的电缆护套层通常采用TPV一般汽档火线的护套或者绝挡大部分都采用TPV
4 铁路铁轨绝缘缓冲垫片一般情况下传统橡胶部以但铁路项目的短期大批量供货导致传统橡胶生产方法跟不上进度采用TPV可以满足快速大批量供货的要求
5 其它五金工具直密封圈垫片等和常该领域制品部采用苯乙烯类弹性体TPR但当需要有一定的耐高温耐油或者耐溶剂性能则更多的会考虑TPV
 
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