TPV弹性体介绍

文章出处：未知人气：发表时间：2020-05-21 17:19

（1）热塑性硫化橡胶（英文为Thermoplastic Vulcanizate），简称为TPV。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 Dyamic Vulcanizate），加了“动态”2字是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，当然在橡胶在硫化的同时也不断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。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，理论上这种方法也能制得性能优良的TPV，但到目前为止，只是处于实验室阶段。
（2）TPV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/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。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/塑料共混物进行了评论，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，必须满足以下条件：塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配；橡胶缠结分子链长度较低；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，添加合适的相容剂，再进行动态硫化，也可以得到性能优良的共混物。
（3）TPV性能：良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。应用温度范围广（–60—150℃），软硬度应用范围广(25A—54D),易染色的优点大大提高了制品设计的自由度。优良的加工性能：可用注射、挤出等热塑性塑料的加工方法加工，高效、简单易行，无需增添设备，流动性高、收缩率小。绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降，符合欧盟环保要求。比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。基于以上性能特点， TPV在广泛的应用领域与传统橡胶材料、其他TPE弹性体（包括TPR\SBS、SEBS、TPU等）材料或PVC等塑料材料相比，在综合性能和综合成本方面都具备一定的替代优势，从而为制品企业在产品创新、提升产品附加值、提高竞争力方面提供了新的选择。
（4）典型的TPV材料：热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶。它是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，和交联剂、操作油等进行熔融混合,一边进行交联。把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。原材料的添加顺序和滞留时间等可根据所选择的不同的相容剂,在形态学上加以控制。这是各个公司各自掌握的技术秘密。
（5）TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点：优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能、抗永久变形性能、抗张强度、高韧性和高回弹性；优异的环保性能和可重复使用；优异的电绝缘性能；硬度范围广泛；使用温度范围广泛；颜色多样化，有全透明、半透明、浅色系列，着色容易，容易加工成型；可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等多种材料共注射或挤出成型。广泛应用于汽车工业、消费用品、电子电器、交通器材、建筑建材等。
（6）TPV加工工艺：不同牌号的热塑性动态硫化橡胶（TPV）都可以采用挤塑加工生产软管、管材、型材、片材或电缆的绝缘层和护套层。对于挤出加工，螺杆长径比（L/D）最少是20：1。推荐：最好是L/D为24：1或更大比例（如30：1或32：1）不同牌号的热塑性动态硫化橡胶（TPV）可以在非常相似的成型工艺上加工。挤塑推荐温度175~195。实际的挤出温度设置随着长径比（L/D）、螺杆设计以及牌号的变化而变化。其中，最重要的温度是熔体温度，如螺杆的转速和机筒段，机头和模头的温度都会影响熔体的温度。建议使用最低温控操作，即通过调整各加热段的温度，在保证塑化质量的同时，尽量降低挤出的温度。注塑推荐温度设置：180~190 ºC。

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