什麽(me) 是?的原理?的英文? 的運用?
熱塑性彈性體(ti) (TPE)的英文全稱是:Themoplasticelastomer,通常是彈性模數較低的彈性材料,在室溫條件下可被反複拉伸至原來長度的兩(liang) 倍以上,並具有在應力消除後幾乎完全恢複至其原來長度的能力。具有這種特性的早期材料是熱固性橡膠,但許多可注射模塑的熱塑性彈性體(ti) ()係列正在取代傳(chuan) 統的橡膠。除了以它們(men) 的基本形式使用之外,TPE還廣泛地用於(yu) 剛性熱塑性塑料的改性,通常是用於(yu) 改進抗衝(chong) 擊強度。對於(yu) 板材和一般模塑級複合材料來說,這是相當普遍的。現在在服裝麵料上用TPE的較為(wei) 常見,它比TPU,PTFE等更為(wei) 環保,價(jia) 格更容易接受更有市場.

熱塑性彈性體(ti) 是一種具有橡膠的高彈性,高強度,高回彈性,又具有可注塑加工的特征,具有環保無毒安全,硬度範圍廣,有優(you) 良的著色性,觸感柔軟,耐候性,抗疲勞性和耐溫性,加工性能優(you) 越,無須硫化,可以循環使用降低成本,既可以二次注塑成型,與(yu) PP、PE、PC、PS、ABS等基體(ti) 材料包覆粘合,也可以單獨成型。
熱塑性彈性體(ti) ()具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由於(yu) 不需經過熱硫化,使用通用的塑料加工設備即可完成產(chan) 品生產(chan) 。這一特點使橡膠工業(ye) 生產(chan) 流程縮短了1/4,節約能耗25%~40%,提高效率10倍~20倍,堪稱橡膠工業(ye) 又一次材料和工藝技術革命。
TPE既具有熱塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡膠的物理性能,可謂是塑料和橡膠優(you) 點的優(you) 勢組合。熱塑性彈性體(ti) 正在大肆占領原本隻屬於(yu) 硫化橡膠的領地。近十餘(yu) 年來,電子電器、通訊與(yu) 汽車,服裝麵料行業(ye) 的快速發展帶動了熱塑性彈性體(ti) 市的高速發展。
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TPE的分類
到1996年為(wei) 止,六種主要的可分為(wei) 二大類:嵌段共聚物(苯乙烯類樹脂、共聚多酯、聚氨酯和聚酰胺),以及熱塑性彈性體(ti) 摻混物及合金(熱塑性聚烯烴和熱塑性硫化橡膠)。
除這些以外,還出現了兩(liang) 種新技術。它們(men) 是茂金屬催化合成的聚烯烴塑性體(ti) 與(yu) 彈性體(ti) ,以及反應成型的熱塑性聚烯烴彈性體(ti) 。
傳(chuan) 統型TPE是所謂的兩(liang) 相體(ti) 係。從(cong) 本質上來說,由硬的熱塑性塑料所組成的一相,以機械或化學的方式與(yu) 軟的彈性體(ti) 所組成的另一相結合,所生成的TPE具有該兩(liang) 相結合的性質。
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TPE的優(you) 點
1. 可用一般的熱塑性塑料成型機加工,不需要特殊的加工設備。
2. 生產(chan) 效率大幅提高。可直接用橡膠注塑機硫化,時間由原來的20min左右,縮短到1min以內(nei) ;由於(yu) 需要的硫化時間很短,因此已可用擠出機直接硫化,生產(chan) 效率大幅提高。
3. 易於(yu) 回收利用,降低成本。生產(chan) 過程中產(chan) 生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現的廢品,可以直接返回再利用;用過的舊品可以簡單再生之後回收利用,減少環境汙染,擴大再生資源來源。
4. 節能。熱塑性彈性體(ti) 大多不需要硫化或硫化時間很短,可以有效節約能源。以高壓軟管生產(chan) 能耗為(wei) 例:橡膠為(wei) 188MJ/kg,TPE為(wei) 144MJ/kg,可節能達25%以上。
5. 應用領域更廣。由於(yu) TPE兼具橡膠和塑料的優(you) 點,為(wei) 橡膠工業(ye) 開辟了新的應用領域。
6. 可用於(yu) 塑料的增強、增韌改性。自補強性大,配方簡化,配合劑對聚合物的影響製約小,質量性能更易掌握。但的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用範圍受到限製。同時,壓縮變形、彈性回複、耐久性等同橡膠相比較差,價(jia) 格上也往往高於(yu) 同類橡膠。盡管如此,TPE的優(you) 點仍十分突出,各種新型的TPE產(chan) 品也不斷開發出來。作為(wei) 一種節能環保的橡膠新型原料,發展前景十分看好。
傳(chuan) 統的TPE係列
苯乙烯類樹脂(S-TPE)
共聚多酯(COPE)
聚氨酯(TPU)
聚酰胺(PEBA)
聚烯烴摻混物(TPO)
聚烯烴合金(TPV)
TPE的新品種
反應成型的TPO (R-TPO)
聚烯烴塑性體(ti) (POP)
聚烯烴彈性體(ti) (POE)
這些新的聚烯烴塑性體(ti) (POP)和彈性體(ti) (POE),本質上是分子量非常低的線性低密度聚乙烯(VLMW-LLDPE)。作為(wei) 聚合催化劑技術進步的產(chan) 物,這些材料原先開發的目的是改進軟包裝薄膜的特性。近來,這些撓性較好的聚乙烯作為(wei) 低成本的橡膠取代物,被用於(yu) 某些對模塑製品的要求不怎麽(me) 苛刻的用途。這主要包括那些不會(hui) 接觸極端的溫度、壓力、負載或應力環境的產(chan) 品。在模塑製品方麵,這些新材料被用於(yu) 那些多多少少希望有一點撓性或觸覺感的場合。注意,它們(men) 並非是真正的彈性體(ti) 。
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TPE的拉伸特性
拉伸特性
拉伸特性是用來說明彈性體(ti) 被拉伸時將如何表現的測試值。有幾種普遍采用的試驗,可顯示彈性體(ti) 在最終用途環境裏將會(hui) 如何表現。
斷裂抗拉強度
此測試值又稱為(wei) 極限抗拉強度。在此試驗中,彈性體(ti) 的試片被拉伸直至斷裂。拉斷此材料所需的力量也被同時測出。其單位通常是磅/平方英寸(psi)或兆帕(MPa)。極限抗拉強度高的彈性體(ti) ,與(yu) 測試值較低的彈性體(ti) 相比較不易拉斷。
抗撕裂強度
此測試值說明彈性體(ti) 抵抗撕裂的性能如何。抗撕裂強度試驗與(yu) 斷裂抗拉強度試驗基本相同,但試片一側(ce) 有一V形缺口以作為(wei) 擴展點。所測試材料被拉伸至完全撕裂,撕裂此試片的力量也被同時記錄。其單位通常是磅/英寸(psi)或千牛頓/米(kN/m)。
拉伸模數
在拉伸模數試驗中,彈性體(ti) 被拉伸至各種不同的長度,其抵抗拉伸的力量也被分別測出。此測試值通常表示為(wei) 彈性體(ti) 相應於(yu) 其長度與(yu) 原始長度的各種不同百分比時的抗拉強度,例如在50%、100%或300%時的抗拉強度。彈性體(ti) 對拉伸的抵抗力在開始時可能會(hui) 很強,但隨著它的伸長而會(hui) 變得較弱(稱為(wei) “頸縮”)。
斷裂伸長率
伸長率並非是衡量拉伸該材料是如何困難或如何容易,而隻是衡量它在斷裂前能被拉伸多長。斷裂伸長率被表示為(wei) 與(yu) 其原始長度的百分比。某些軟的彈性體(ti) 在斷裂前可被拉伸至其原始長度的1000%以上。軟的TPE彈性體(ti) 的伸長率通常比硬的剛性材料高的多。
影響測試值的因素
試片的成型方法及熔體(ti) 流動方向均會(hui) 影響其拉伸特性測試值。因此,對於(yu) 許多彈性體(ti) ,在流動方向和橫斷方向這兩(liang) 個(ge) 方向的拉伸特性均要測量。
流動方向
如同彈性體(ti) 的其它許多特性,拉伸特性會(hui) 受到成型時聚合物分子取向的影響。因此,取決(jue) 於(yu) 拉伸是沿著聚合物成型時的流動方向進行,還是沿著橫斷方向進行,拉伸特性可能會(hui) 有很大變化。
試片(擠壓成型相對於(yu) 注射模塑)
某些試驗是用注射模塑的試片進行的,而另一些試驗則是用擠壓成型的試片進行的。由於(yu) 不同類型的試片其測試值會(hui) 有顯著差別,所以很重要的一點是,隻能對同類型試片的測試值進行比較。
TPE的壓縮永久變形
壓縮永久變形值是材料在一定溫度下被壓縮至一定形狀,並維持一定時間後而發生永久性變形的量。
通常采用的ASTM測試方法(ASTM D395)要求使材料變形(壓縮)達25%並保持一定的時間。任其複原30分鍾後再測量此樣品。
23 °C(室溫)
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
70 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
121 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
150 °C
22小時,70小時,168小時(1星期),1000小時(42天)。
所得的測試值是材料樣品未能恢複到它原有高度的百分比。例如,40%壓縮永久變形表示,此熱塑性彈性體(ti) 隻恢複了被壓縮厚度的60%。100%壓縮永久變形則表示此熱塑性彈性體(ti) 無絲(si) 毫恢複,也就是說,它保持了被壓縮的狀態。
往往壓縮永久變形易與(yu) 蠕變相混淆。然而,壓縮永久變形是在某一恒定的應變條件下所發生變形的量,而蠕變則是在某一恒定應力條件下所發生變形的量。
TPE的適用溫度
適用溫度這個(ge) 術語,是用來大致地定義(yi) 某種材料適合使用的最高溫度。
適用溫度取決(jue) 於(yu) 許多因素,包括性能要求、接觸時間長短、有無負荷存在,以及工件設計結構等。
某些常用的適用溫度測量方法為(wei) 維卡軟化溫度、熱變形溫度(HDT)、美國安全檢測實驗室(UL)方法、半抗拉強度以及其它專(zhuan) 有方法,因所在行業(ye) 而異。
要求較高適用溫度的應用實例包括汽車、運輸、液壓軟管以及礦井電纜等。不要求較高適用溫度的應用實例則包括一般的室內(nei) 用途,例如個(ge) 人養(yang) 護用品和廚房器皿上的手柄、電話筒連線以及玩具等。
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TPE的應用
熱塑性彈性體(ti) 以其特異的性能及環保無毒的特性,逐漸取代近年來受到進出口限製的PVC、橡膠材料,得到了越來越廣泛的應用:
(1)園林工具:手板鋸、高枝剪、鍬、鏟修枝剪、整籬剪、園林鋸、園林剪刀、草耙、鋼叉、修枝剪、花具、雪鏟、小鋤、修枝鋸、草剪等手柄包膠。
(2)潔具:花灑頭、噴槍、排汙管、軟管等。
(3)日常用品:手把類(刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄等)、腳踏墊、冰格、餐桌墊、瓶蓋內(nei) 襯、背包底座及其他橡塑製品等。
(4)運動器材:手把(高爾夫球、各種球拍、腳踏車、滑雪器材、滑冰器材等)、潛水器材(蛙鞋、蛙鏡、呼吸管、手電筒等)、刹車塊、運動護墊等。
(5)工具材料:手工具(螺絲(si) 起子,榔頭、錘子等手柄)。
(6)汽機車零件:汽車擋泥板、排擋罩、門窗封條、墊片、方向盤、防塵套、腳踏板、投射燈外殼、機車(腳踏車)手把等。
(7)文具用品:橡皮擦、筆套、墊片等。
(8)醫療器材:吸球、儀(yi) 器手把、輪子、束帶、容器、墊圈、防毒麵罩、各種管件、瓶塞及相關(guan) 醫療用品等。
(9)電線電纜:電纜線外殼、連接器、插頭被覆等。
(10)輪子包膠:手推車輪子、醫用腳輪、工業(ye) 腳輪等
(11)資訊部件:遊樂(le) 器方向盤、手把、鼠標被覆、襯墊、外殼被覆、光碟包裝盒及其它軟質防震零件等。
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