熱塑性硫化橡膠的加工與應用
時間:2013-08-07 17:21 來源:未知 作者:adminl 點擊:次
熱塑性彈性體(TPE)兼具傳統橡膠的高彈功能和樹脂的熱塑加工功能，能夠運用現有的樹脂加工設備和加工辦法(如壓延、注射、吹塑等)進行橡膠制品制作，更重要的是，它能夠像樹脂相同實施屢次加工并被收回和再運用，可極大地滿意低能耗加工、多元化加工、精密加工、可重復加工的需要，是橡膠開展的重要方向，也是處理橡膠加工和橡膠收回再運用的最佳路徑。
TPE的制備辦法有化學合成法和共混法。共混法運用現有的橡膠和樹脂種類，進行合理調配出產多種熱塑性彈性體，是一種極具競爭力的制備辦法。共混法分為簡略共混法和動態(tài)全硫化法，當前以后者為主。用動態(tài)全硫化技能制作的TPE常稱作熱塑性硫化橡膠(TPV)，同當前的2類合成型熱塑性彈性體比較，具有種類多、功能廣、耐熱溫度高、耐老化功能優(yōu)秀、高溫緊縮永世變形小、尺度安穩(wěn)性優(yōu)秀、功能更挨近傳統硫化橡膠等特色。
1 TPV的加工流變功能
因為TPV資料的形狀是由徹底交聯的橡膠粒子均勻地渙散在熱塑性樹脂基體中所構成的，決議了它像填充的聚合物熔融體，可在較寬條件下，運用傳統的樹脂加工設備和技能進行加工[1]。
TPV表現出明顯的非牛頓流體特性，在較寬規(guī)模內粘度與剪切速率遵守冪律聯系，在模壓或壓延成型、擠出、吹塑直到注射成型中均有杰出的加工功能。如在低剪切速率下的高熔融粘度，為擠出和吹塑制品供給了必要的熔體強度，保證了制品的尺度安穩(wěn)性。關于注射制品，因高注射剪切速率下粘度低，注模敏捷徹底。模注滿后，因為剪切速率下降而使粘度大大添加，制品很簡略從模中取出。關于厚零件也能在極短的注射成型周期完結，而不發(fā)生大的變形[2-4]。
TPV熔融體的粘度隨溫度改動不大，在較寬的加工溫度規(guī)模內，可完成熔體活動的均勻性[4]。 TPV?？诿洿舐实颓揖鶆颍蟠蠛喕藢D出和吹?？谛偷恼{整[3、4]?？墒且驗榇蠖鄶礣PV有必定的吸濕性，為了飯少數水分對出產的影響，應在60一90℃下枯燥2一3 h。
2 TPV成型技能
2.1 中空成型
中空成型是樹脂特有的成型辦法，通常的硫化橡膠成型不能運用，而TPV資料可選用這種辦法。如汽車用齒條和齒輪護罩，用TPV替代氯丁橡膠，選用中空成型辦法可使該部件的本錢下降30%一40%，且可輕量化，制品功能也有所改進;用于汽車凈化的空氣通風管，選用三維交流吹塑成型技能能夠一邊堵截TPV和聚丙烯，一邊吹氣擠出(管子的兩頭選用TPV以進步密封性;管子的其他腹部運用徹底交聯型TPE以改進屈撓疲憊性和柔軟性;為下降本錢和堅持必定的剛性，在管子的直線部位運用PP) [5]。以往由幾個工件組合運用的部件可用一個工件替代，可大起伏減縮組合工序。此外，中空成型技能也在以通常吹氣擠出為根底進行技能革新，開發(fā)成型精度杰出的注射吹氣成型、模壓吹氣成型等新技能。
2.2 注射成型
TPV的注射成型與硫化橡膠的比較，成型期短(不像硫化橡膠需堅持必定時刻)。TPV既可制備單純的注塑成型制品，也可與其他鏈烯類資料共用制備雙色成型制品。因為TPV具有鏈烯類硬段，與其他鏈烯烴互溶性好，無需格外的粘恒(靠熔融粘合)，很簡略實施與PP/TPO/TPE等鏈烯類原料的嵌入成型即兩層注射成型，使商品全體結實，運用壽命長，還可完成與聚酞胺等極性原料的雙色成型[5]。TPV用于汽車密封條的注射成型，可將密封條的注射成型、玻璃的熔融固化成型及二者的熱粘合融于一條出產線上，使密封條與玻璃變成結實的全體，大大進步密封性。
2.3 擠出成型
2.3.1 管狀擠出成型制品
管狀制品有單純管、兩層擠出管和電線的包覆層等。單純管有食物用管子、打印膠輥等。多重擠出的管子以汽車用燃油運送管線為代表。這種管子的內側需要耐汽油、滲透性低，可選用聚酞胺，而外層需要耐熱、耐候且阻燃，可選用TPV阻燃共混物，用這兩種資料可共擠出制備管狀制品。
2.3.2 異形材擠出物
因為TPV制品的形狀安穩(wěn)性優(yōu)秀，擠出后的成型縮短率小，可用于擠出各種剖面形狀雜亂的商品。如擠出水發(fā)泡成型，該技能在不運用有害化學藥品的情況下進行TPV擠出發(fā)泡，能夠出產出密度低至0. 2 g/cm3的擠出型材。與海綿橡膠成型比較，具有技能簡略(消除了硫化周期)、加工廢料可收回、商品的色彩和描繪靈敏、出產過程對環(huán)境影響小等長處。日本汽車公司于1995年初度選用這種辦法出產出汽車發(fā)動機罩[6]
3 TPV的運用
TPV既具有類似于熱固性橡膠的運用功能，又具有熱塑性塑料的加工速度等特色，首要表現為高的功能/報價比、描繪靈敏、質量輕、運用溫度規(guī)模寬、易加工、商品質量和尺度安穩(wěn)及可循環(huán)再生。自1981年面世以來，TPV己用于除輪胎外的簡直一切的橡膠制品上，種類包含EPDM/PP, NR/PP, NR/PE, IIR/PP, ACM/PP, NBR/PP, EPDM/PBT, EPDM/PA, NBR/PA, ACM/PET等。近來，美國AES公司鑒于TPV激烈的需要添加局勢，將其TPV商品的報價添加5%。當前TPV的首要運用范疇為:汽車職業(yè)占30%～40%; 電子電氣職業(yè)占10%一15%; 土木、建筑職業(yè)約占10%; 其他范疇占30% -40%。
3.1 汽車部件中的高功能資料
國外TPV的最大用處是制作汽車配件，首要為EPDM/PP TPV和NBR/PP TPV。跟著汽車向高功能(高速、安全、舒服、節(jié)能)、長壽命及輕量化開展，汽車部件格外是汽車密封體系、發(fā)動機體系
等用TPV的呼聲越來越高，以替代傳統的熱固性硫化膠。TPV在汽車密封體系的運用有擋風玻璃密封條、側邊反射鏡的密封、遮陽篷的密封資料等;在汽車發(fā)動機體系的運用包含空氣通風管、軟管、防護罩、防震坐墊、軸套等。其他汽車部件如剎車部件(皮碗、皮圈)和消音部件等。
3.2 在電線電纜、電力運送、零配件的運用
TPV具有優(yōu)秀的耐磨性、耐候性、耐化學藥性格，耐臭氧及環(huán)境污染性，簡略上色，老化后和較
寬的運用溫度下拉伸功能堅持率高級特色，徹底滿意電線、電纜職業(yè)的規(guī)范，在電氣范疇中的運用
比傳統的熱固性橡膠更具優(yōu)勢。TPV用于電線、電纜，即便在濕潤情況下仍具有較好的電絕緣性。無鹵阻燃級TPV對環(huán)境污染小，遇火時少煙、少腐蝕和罕見毒物質;用于模壓電氣配件時，具有極好的水密封性，如運用不一樣資料，能使接頭被嵌入到用TPV作的電插座里，構成一個全體新件而具有極好的水密封性，且本錢低。別的，因為具有極好的耐候性、低溫柔韌性、尺度安穩(wěn)性及描繪靈敏性，可做更精密的商品，而對電絕緣性無影響。TPV還可用于電力傳輸體系。
3.3 建筑資料
EPDM/PP TPV是門窗、玻璃密封及脹大縫隙膠的抱負資料，具有耐久性好，運用壽命長及優(yōu)秀的密封性、耐候性和耐化學藥性格等;可共擠出;裝置時伸長小，本錢低，尺度準確，比EPDM,CR, MVQ高3倍;可疾速熱火焊，節(jié)省時刻、費用，不需粘合劑或專門的注射焊接機;與PC或ACM相溶性好，無裂紋或裂口;緊縮變形低，在長時間密封壓力下表現出杰出的記憶性;易上色，可任意挑選色彩，與其他配件堅持色彩共同;低溫柔韌性好，在一60℃可長時間運用;耐疲憊。
3.4 包裝資料
EPDM/PP TPV和IIR/PP TPV不管在功能仍是漂亮上都是包裝資料的抱負資料，具有耐高溫、耐化學藥品、緊縮變形性低和拉伸功能及耐動態(tài)疲憊性好等長處，廣泛用于:(1)食物和飲料:TPV是蒸餾水、牛奶、果汁、啤酒、白酒和食物等的最佳包裝資料，具有密封性好，在較寬的溫度規(guī)模內柔性好、耐化學藥性格佳、高溫縮短性及上色性好、滲透性低一級特色;(2)美容及化妝品:能與各種色彩匹配，能夠涂色、混色，耐油、耐化學藥品、沖擊功能優(yōu)秀，不易站污或發(fā)生劃痕;(3)醫(yī)藥方面:用醫(yī)用級TPV制得隔板、密封件、襯墊經水蒸汽高壓滅菌器、高能離子輻射和氧化乙烯消毒后，其功能無改動。醫(yī)用級TPV對大多數典型的醫(yī)用流體具有極好的安穩(wěn)性。
3.5 其他范疇
EPDM/PP TPV用于制備自己保護品和文具商品，具有外觀和上色性好、描繪靈敏、耐熱、耐化
學藥品、耐蒸汽、抗清洗劑的長處，滿意FDA需要。因為還具有安全性和抗震性好的特色，還可用于體育、打獵、垂釣器件。
更重要的是，各種TPV之間能夠共混得到功能更為優(yōu)秀的共混物。如NBR/PP TPV和EPDM/PP TPV共混物的耐油性與NBR/PP TPV適當，但耐低溫性杰出。關于不一樣樹脂基體TPV的共混，如尼龍基TPV與聚丙烯基TPV的共混，能夠經過馬來酸配改性PP與尼龍反響生成尼龍一聚丙烯接枝共聚物來進步2種TPV的相容性。經過改動塑料組分或橡膠組分，擴展TPV中各組分的挑選種類，添加TPV種類。
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