TPV-動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體橡膠, Thermoplastic Vulcanizate;PP與 EPDM 混合物在熔融共混時(shí),加入使其硫化的交聯(lián)劑,利用密煉機(jī)、螺桿機(jī)等機(jī)械高度剪切的力量,使完全硫化的 EPDM 交聯(lián)橡膠的粒子,以微米級(jí)尺寸(低于 1 微米)充分分散在 PP 基體之中。
擠出類應(yīng)用:異型軟硬共擠密封條、玻璃密封條、防塵密封條、無(wú)骨雨刷護(hù)套膠條、汽車密封條、玻璃導(dǎo)槽、內(nèi)外水切條、后擋風(fēng)飾條、保險(xiǎn)桿飾條、泥槽等擠出制品;
注塑類:無(wú)骨雨刷護(hù)套、汽車腳墊、汽車各式堵頭、安全氣囊蓋、汽車行李箱密封件、汽車引擎蓋密封圈、汽車手剎握把、開(kāi)關(guān)按鈕;
吹塑類:汽車進(jìn)氣管、洗衣機(jī)彎管、汽車防塵罩、汽車球籠護(hù)套、減震護(hù)套、汽車防塵罩通風(fēng)管、汽車齒輪護(hù)套、轉(zhuǎn)向軸護(hù)套、吸塵器軟管、空濾進(jìn)氣管、進(jìn)氣支管等;
根據(jù)目前汽車類制品市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì),至2014年中國(guó)汽車市場(chǎng)消耗TPV大約35,000噸左右,大致分布如下。
據(jù)行業(yè)專業(yè)預(yù)測(cè)分析,我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的汽車飽和量在3000萬(wàn)輛左右,加之汽車輕量化趨勢(shì)。所以,未來(lái)5年內(nèi),TPV產(chǎn)品在汽車行業(yè)的應(yīng)用量仍將保持良性增長(zhǎng)趨勢(shì)。
TPV加工工藝與加工指導(dǎo)
TPV有輕微的吸濕特性,應(yīng)補(bǔ)充干燥,特別是在進(jìn)行擠塑或吹塑加工前,更要進(jìn)行干燥。在把材料放到干燥箱中之前,應(yīng)當(dāng)先把干燥器的溫度升高到100℃。然后使TPV在干燥箱中保持2-3小時(shí)。 應(yīng)避免與相對(duì)濕度高的環(huán)境接觸,因?yàn)椴牧蠒?huì)吸收水分,使加工的產(chǎn)品產(chǎn)生空洞。如果在停機(jī)較長(zhǎng)的時(shí)間之后,在重新開(kāi)始操作之前,應(yīng)當(dāng)把擠塑機(jī)筒內(nèi)所存留的原料排出。在加工TPV之前和之后,應(yīng)當(dāng)把擠塑設(shè)備徹底清理干凈。注塑設(shè)備或擠塑機(jī)機(jī)筒應(yīng)當(dāng)以機(jī)械方式清理或者用聚乙烯或聚丙烯徹底置換排空。
TPV主要由二部分組成,一是塑料,作為連續(xù)相,二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與軟化油或增塑劑與之配合。硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。另外為了降低成本或者提高某方面的性能,一些無(wú)機(jī)填料會(huì)被填加。
TPV
熱塑性硫化橡膠(英文為Thermoplastic Vulcanizate),簡(jiǎn)稱為TPV,熱塑性硫化橡膠的中文簡(jiǎn)稱為熱塑性橡膠(英文Thermoplastic Rubber),簡(jiǎn)稱為TPR,但這個(gè)名稱容易和其它種類的熱塑性彈性體(英文為Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起,因?yàn)橥ǔ崴苄詮椥泽w也被大家叫做熱塑性橡膠,尤其是苯乙烯類彈性體,目前至少在中國(guó)似乎"TPR”已經(jīng)成為它的專有名稱了,一提起TPR,就是指以SBS、SEBS等苯乙烯類彈性體為基料的熱塑性彈性體,這與苯乙烯類彈性體在民用以及終端消費(fèi)品領(lǐng)域中消耗量之大是分不開(kāi)的。
熱塑性硫化橡膠的名稱如果再說(shuō)的詳細(xì)一點(diǎn),那應(yīng)該是熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠(英文為Thermoplastic Dyamic Vulcanizate),加了“動(dòng)態(tài)”2字是更具體說(shuō)明了生產(chǎn)這種熱塑性硫化橡膠的工藝---動(dòng)態(tài)硫化,這種工藝指在橡膠和熱塑性塑料熔融共混過(guò)程中使橡膠硫化,當(dāng)然在橡膠在硫化的同時(shí)也不斷與熱塑性塑料相混合,因此被硫化了的橡膠是作為分散相分布在熱塑性塑料連續(xù)相中。與之相對(duì)應(yīng)的熱塑性靜態(tài)硫化橡膠,就是指橡膠按傳統(tǒng)方法先硫化好,然后通過(guò)磨粉設(shè)備把硫化好的橡膠磨成粉,最后與熔融的熱塑性塑料共混,理論上這種方法也能制得性能優(yōu)良的TPV,但到目前為止,只是處于實(shí)驗(yàn)室階段。
組成
TPV主要由二部分組成,一是塑料,作為連續(xù)相,二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與軟化油或增塑劑與之配合。硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。另外為了降低成本或者提高某方面的性能,一些無(wú)機(jī)填料會(huì)被填加。
許多塑料和橡膠之間可形成TPV,但僅有個(gè)別共混物經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)硫化后具有實(shí)用價(jià)值,目前商業(yè)化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。在化工出版社《熱塑性彈性體》一書中對(duì)11種橡膠和9種塑料制備的99種橡膠/塑料共混物進(jìn)行了評(píng)論,研究發(fā)現(xiàn),要得到性能的橡膠/熱塑性塑料動(dòng)態(tài)硫化共混物,必須滿足以下條件:
(1)塑料和橡膠兩種聚合物的表面能匹配;
(2)橡膠纏結(jié)分子鏈長(zhǎng)度較低;
(3)塑料的結(jié)晶度大于15%。當(dāng)塑料與橡膠之間的極性或表面能差別比較大的情況下,添加合適的相容劑,再進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化,也可以得到性能優(yōu)良的共混物。
具體性能
1、良好的彈性和耐壓縮變形性,耐環(huán)境、耐老化性相當(dāng)于三元乙丙橡膠,同時(shí)其耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下。
2、應(yīng)用溫度范圍廣(– 60—150℃),軟硬度應(yīng)用范圍廣(25A—54D),易染色的優(yōu)點(diǎn)大大提高了制品設(shè)計(jì)的自由度。
3、優(yōu)良的加工性能:可用注射、擠出等熱塑性塑料的加工方法加工,高效、簡(jiǎn)單易行,無(wú)需增添設(shè)備,流動(dòng)性高、收縮率小。
4、綠色環(huán)保,可回收使用,且反復(fù)使用六次性能無(wú)明顯下降,符合歐盟環(huán)保要求。
5、比重輕(0.90—0.97),外觀質(zhì)量均勻,表面檔次高,手感好。
基于以上性能特點(diǎn), TPV在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域與傳統(tǒng)橡膠材料、其他TPE彈性體(包括TPR\SBS、SEBS、TPU等)材料或PVC等塑料材料相比,在綜合性能和綜合成本方面都具備一定的替代優(yōu)勢(shì),從而為制品企業(yè)在產(chǎn)品創(chuàng)新、提升產(chǎn)品附加值、提高競(jìng)爭(zhēng)力方面提供了新的選擇。
TPV是Thermoplastic Vulcanizate的簡(jiǎn)稱,中文名稱為熱塑性三元乙丙動(dòng)態(tài)硫化彈性體或熱塑性三元乙丙動(dòng)態(tài)硫化橡膠,是高度硫化的三元乙丙橡膠EPDM微粒分散在連續(xù)聚丙烯PP相中組成的高分性體材料。TPV常溫下的物理性能和功能類似于熱固性橡膠,在高溫下表現(xiàn)為熱塑性塑料的特性,可以快速經(jīng)濟(jì)和方便地加工成型。TPV熱塑性三元乙丙動(dòng)態(tài)硫化彈性體/橡膠將硫化橡膠材料通過(guò)動(dòng)態(tài)硫化使三元乙丙橡膠EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基體中,把橡膠與塑料的特性很好的結(jié)合在一起,得到綜合性能優(yōu)異的高性能彈性體材料。