熱塑性彈性體,簡單來說,是一類在常溫下呈現出橡膠般的彈性,而在高溫時又能像塑料那樣塑化成型的高分子材料。這種特殊的性質賦予了它一系列令人矚目的特性。
主 要 特 點
熱塑性彈性體彈性恢復性能堪稱優異。例如,以常見的苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS)制成的彈性體,拉伸強度可達 15MPa 以上,斷裂伸長率能超過 1000%,無論是受到拉伸還是壓縮等外力作用,它都能迅速回彈至初始狀態,這一點與傳統橡膠十分相似。
比如我們常見的橡皮筋,很多就是由這類熱塑性彈性體制成,拉伸后能輕松恢復原狀,且能反復多次使用。
良好的可加工性是熱塑性彈性體的又一顯著優勢。它能夠通過注塑、擠出、吹塑等常見的塑料加工方法進行成型,這大大提高了生產效率。就拿汽車零部件的制造來說,復雜形狀的密封件可以通過注塑工藝,利用熱塑性彈性體快速生產出來,既保證了質量,又提高了生產速度。
像熱塑性聚氨脂彈性體(TPU),其注塑成型溫度通常在 180 - 220℃之間,成型周期短,生產效率高。
熱塑性彈性體的硬度范圍極其廣泛,從邵氏 A 硬度 20 左右的柔軟如橡膠,到邵氏 D 硬度 70 以上的堅硬似塑料,能夠根據不同的應用需求進行靈活調整。
在電子產品領域,我們既能看到邵氏 A 硬度 60 左右的柔軟熱塑性彈性體被用作手機保護套,為設備提供緩沖和防護;也能發現邵氏 D 硬度 50 左右的較硬熱塑性彈性體充當電腦結構件,確保產品的穩定性和耐用性。
熱塑性彈性體還具有出色的耐化學腐蝕性
以熱塑性聚酯彈性體(TPEE)為例,它對酸、堿、鹽等多種化學物質具有良好的耐受性。這使得它在化學工業等領域得以大展身手。例如,在化工管道的密封件中,熱塑性彈性體能夠抵御各種化學介質的侵蝕,確保管道的密封性和安全性。
熱塑性彈性體具有可回收利用的特點,這符合當下環保的理念,有助于減少資源的浪費和對環境的污染。
當廢棄的熱塑性彈性體制品經過回收處理后,還能重新投入生產,被制造成新的產品。
主 要 類 別
苯乙烯類熱塑性彈性體,如苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和苯乙烯 - 異戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SIS),具有良好的拉伸強度和彈性,在膠粘劑、橡膠制品等領域應用廣泛。
熱塑性聚氨脂彈性體(TPU)因出色的耐磨性、耐油性和機械強度,常被用于鞋底、管材、薄膜等制品。其耐磨性可達到傳統橡膠的數倍,拉伸強度可達 50MPa 以上。
而熱塑性聚酯彈性體(TPEE)憑借高強度、高耐熱性和耐疲勞性,在汽車零部件、電器元件等方面找到了用武之地。其耐熱溫度可達
150℃左右,長期使用溫度也能在 120℃以上。
聚烯烴類熱塑性彈性體(TPO),包括乙烯 - 丙烯共聚物(EPDM/PP)等,以良好的耐候性和低溫柔韌性,常見于汽車保險杠、建筑防水卷材等產品中。其低溫脆化溫度可低至 -50℃以下。
制 備 方 法
熱塑性彈性體的制備方法多樣。嵌段共聚法通過活性聚合技術,將不同性質的聚合物鏈段連接,形成具有特定性能的嵌段共聚物。
動態硫化法讓橡膠相在塑料相中進行動態硫化,使橡膠粒子均勻分散于塑料基體,形成微觀相分離結構。共混法則是將塑料和橡膠簡單共混,并添加相容劑改善兩者的相容性,從而獲得熱塑性彈性體。
主 要 應 用
在汽車內飾件方面,諸如座椅、儀表盤、扶手之類,當采用熱塑性彈性體時,能夠帶來舒適的觸感以及出色的耐磨性。
而在汽車密封系統中,像門窗密封條、油封等部位,熱塑性彈性體卓越的密封性能得以充分彰顯。至于汽車保險杠和車身部件,使用 TPO 等熱塑性彈性體,能夠有效地減輕重量,并增強抗沖擊能力。
電子電器行業也是熱塑性彈性體的重要應用領域。電線電纜的絕緣和護套、手機和電腦的外殼及配件、電器密封件等,都利用了熱塑性彈性體良好的電絕緣性和彈性。
在醫療器械領域,一次性注射器、輸液管、手術手套等制品,因為熱塑性彈性體良好的生物相容性和可加工性而得以廣泛應用。
日用品方面,熱塑性彈性體在鞋材、玩具、運動器材、家居用品等領域也大顯身手,滿足了人們對舒適性、安全性和美觀性的追求。
工業制品中,輸送帶、密封件、管道等,憑借熱塑性彈性體耐磨損、耐化學腐蝕和耐老化等性能,保障了工業生產的順利進行。
總 結
熱塑性彈性體身為性能超凡的高分子材料,在現代社會的眾多領域中發揮著不可或缺的重要作用。
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