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熱塑性彈性體的“彈”和“塑”到底是什麽?其特點又有哪些?

时间:2019-11-19     作者:GG扑克新材料【原创】

塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer)是繼天然橡膠和合成橡膠之後的第三代橡膠。其產品既具備傳統交聯硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油等性能,同時又具備塑料的可塑性,易於成型加工。因此熱塑性彈性體材料已成為取代傳統橡膠的最新材料。


熱塑性彈性體

 

那麽,為什麽這類材料會具有傳統硫化橡膠的高彈性?但是又區別於傳統橡膠的成型方式,可以像塑料一樣進行成型和二次成型?


一、“彈”是什麽彈



熱塑性彈性體聚合物大分子鏈的結構特點是由化學組成不同的樹脂段(硬段)和橡膠段(軟段)構成。硬段的鏈段間作用力足以形成物理“交聯”,軟段則是具有較大自由旋轉能力的高彈性鏈段,軟硬段又以適當的次序排列並以適當的方式聯接起來。

 

彈示意圖

 

硬段的這種物理交聯是可逆的,即在高溫下失去約束大分子組成的能力,呈現塑性。降至常溫時,這些“交聯”又恢複,而起類似硫化橡膠交聯點的作用。


彈示意圖


對比傳統硫化橡膠,熱塑性彈性體硬段就是橡膠中的硫化交聯點。

 

所以,正是由於這種聚合物鏈結構特點和交聯狀態,因而熱塑性彈性體在常溫下可以顯示出硫化膠的彈性、強度和形變特性等物理機械性能,可替代一般硫化膠製造某些橡膠製品。


二、“塑”是什麽塑



除了具有橡膠的高彈性外,熱塑性彈性體還具有一般塑料的可塑性。這是由於在高溫下,分子結構中的硬段部分會軟化或者熔化,變成融體。在施加外力時(如螺杆的剪切和擠壓)會呈現塑性流動,這樣就顯現出熱塑性塑料的加工特性,所以可以用一般塑料的成型方法進行加工。

 

熱塑性彈性體的應用

 

熱塑性彈性體的加工特點:

1、可塑性:可用標準的熱塑性塑料加工設備和工藝進行加工成型,如擠出、注射、吹塑等。

2、高彈性:不需硫化,可製備生產橡膠製品,減少硫化工序,節約投資,能耗低,工藝簡單、加工周期縮短,生產效率提高,加工費用低。

3、熱塑性:邊角廢料可回收使用,節省資源,也對環境保護有利。

4、硬段可逆性:由於在高溫下易軟化,所製產品的使用溫度有一定限製。

熱塑性彈性體的應用

GG扑克總結

所以對於熱塑性彈性體來說,“彈”是指在使用溫度範圍內材料可以表現出橡膠的高彈性,而“塑”則是指在加工條件下,可以像塑料一樣進行塑化流動並且可以進行二次加工。

 

正是由於集高彈和可塑於一身,所以熱塑性彈性體在運動、戶外等領域被廣泛應用。例如在鞋材領域,由於消費者需要舒適、耐用的輕級跑鞋;而廠商又更注重鞋材生產自動化,所以這種既有橡膠彈性又便於加工的熱塑性彈性體備受青睞。