也许有很多人纳闷热塑性弹性体是怎么来的?其实它就是塑料与橡胶的结合,既保持了橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点,在市场上可以说已经渐渐取代传统橡胶。
目前常用的热塑性弹性体主要分为四大类,分别是:聚烯烃类(TPO和TPV)、聚酯类(TPEE)、聚氨酯类(TPU)和苯乙烯类热塑性弹性体(TPS),在单独使用之外,主要应用於增韧聚丙烯、聚甲醛、尼龙等高强、低温脆性树脂。下面我们介绍比较常见的一些热塑性弹性体增韧改性体系。
TPU/POM
聚甲醛(POM)具有高的比强度和刚度、优良的耐腐、耐磨、自润滑和抗蠕变性能,是一种性能优良的工程塑料,广泛应用於高科技的精密机械及仪器、电子电器制品和各种机械传动部件的制造。聚甲醛虽然有优异的综合性能,但缺口冲击强度较低,故而需进行增韧改性。存在的问题是POM具有分子链结构简单规整和球晶尺寸大的特点,与其它聚合物间的相容性极差且缺口敏感性大,不易进行增韧改性。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是POM较为有效的抗冲改性剂。聚甲醛的应用场合要求较高,我们希望POM在获得韧性的同时,刚性和强度不会大幅下降。一般情况下,添加增韧剂过多会降低材料的刚性和强度,太少又不能得到合适的韧性,所以为了提高增韧剂的增韧效果,需引入适当的相容剂,改善POM与TPU之间的相容性,增强TPU与POM两相之间的粘结力,提高增韧效率。这样就可以降低TPU的添加量,避免刚度和强度的大幅下降,如加入热塑性酚醛树脂等。
TPS/PA
聚酰胺类工程塑料,产量大,具有高强、自润滑、耐磨、耐油、耐腐蚀等特点,应用广泛。但由於尼龙含有强极性的酰胺基团且结晶度高,导致其低温冲击强度低,大大限制其应用。因此,人们希望对其进行增韧改性,一般采用苯乙烯类热塑性弹性体(TPS),如SEBS,SBS等。聚酰胺与苯乙烯类热塑性弹性体的相容性,可以使用增容剂来提高增韧效果。如有人在SBS增韧剂上接枝二澳甘露醇(DBM)、乙酞乙酸甲酯(MAA)和MA制得的增容剂,效果很好。
POE/PP体系
聚丙烯(PP)具有来源丰富、质轻高强、耐热性好、刚性和硬度大、加工容易,无毒无味、光泽好等优点,同时也存在脆性,收缩率大,冲击强度低,不耐低温等缺点,极大限制了其应用。
聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物,与聚丙烯有良好的相容性,加工温度低,分散性好,在基体内易得到较小的分散相粒径和较窄的粒径分布,因而对聚丙烯的增韧效果明显。作为PP常用的增韧剂,POE加工流动性好,加工成型周期短,生产成本低,而且低温韧性效果明显,优於其他增韧剂,如EPDM、SBS等。
POE增韧PP在汽车行业有较大的应用前景,可制作保险杠、车身侧壁包层、挡板、空气阀和仪表等。
TPE/PVC
聚氯乙烯(PVC)是一种性价比优异的通用型极性聚合物,具有耐燃、耐化学腐蚀性,透明,电绝缘,机械性能优良等特点,在日常生活和工业生产中有着广泛的应用,可用於建筑、汽车、皮革等行业。