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【行業知識】還沒入TPV材料的門?趁客戶還未嫌棄你,這些要點趕緊惡補起來!

时间:2019-12-16     作者:GG扑克新材料【原创】

 TPV屬於烯烴類共混型熱塑性彈性體,它以熱塑性塑料(PP、PE、PS等)為連續橡膠,以硫化橡膠相(EPDM、NBR、ACM、SEBS等)為分散相共混組成的可注塑硫化橡膠。下麵GG扑克就一起來詳細了解一下tpv材料吧。


tpv材料


  熱塑性硫化橡膠的組成

  TPV主要由二部分組成,一是塑料,作為連續相,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麵的性能,一些無機填料會被填加

  許多塑料和橡膠之間可形成TPV,但僅有個別共混物經過動態硫化後具有實用價值,目前商業化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PA6/ACM,PP/SEBS,TPEE/AEM。


  對11種橡膠和9種塑料製備的99種橡膠/塑料共混物研究發現,要得到最佳性能的橡膠/熱塑性塑料動態硫化共混物,必須滿足以下條件:

  (1)塑料和橡膠兩種聚合物的表麵能匹配;

  (2)橡膠纏結分子鏈長度較低;

  (3)塑料的結晶度大於15%。當塑料與橡膠之間的極性或表麵能差別比較大的情況下,添加合適的相容劑,再進行動態硫化,也可以得到性能優良的共混物。


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  熱塑性硫化橡膠的製備

  TPV的製備方法通常有3種,即熔融共混法、溶液共混法、膠乳共混法。其中熔融共混法是最常見的,所采用的設備主要有2種,混煉機或者雙螺杆擠出機。根據工藝的不同,可以單獨使用一種設備,或者2種都使用。在工業上,因雙螺杆擠出機可以連續化生產,所以考慮到質量穩定,雙螺杆擠出機成為最為通用的動態硫化設備。


  動態硫化的具體步驟如下:首先在密煉機內將橡膠和塑料熔融共混,當達到充分混合後,加入硫化劑,此時邊混合、邊硫化,如果硫化速度越快,那麽混合程度也必須越激烈,以保證共混物具有良好的加工性能。目前因為有顆粒狀的橡膠出售,所以可以不用密煉機混合塑料與橡膠,可以直接采用雙螺杆擠出機混合。在具體的工藝上,動態硫化可以分2步走,塑料可以分2次加入與橡膠混合,以保護塑料在動態硫化時受到硫化劑的氧化作用。


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  熱塑性硫化橡膠的性能和特點

  TPV的性能和特點主要由它的組成所決定、並且動態硫化的工藝對它的影響也非常大。

  從組成及工藝上來說,TPV是經過硫化的橡膠粉末分散在塑料相中,因此在性能上更接近傳統的橡膠,具有耐高溫、壓縮變形低、耐溶劑、耐油等。其它的熱塑性彈性體在常溫下盡管可以維持不錯的機械性能甚至超過TPV,但是溫度一旦升高、機械性能就降低很快!


  在加工方麵,TPV可以在常規的塑料注塑機、擠出機、吹塑機上加工,體現了熱塑性塑料的加工優勢,可以以最快的速度、大批量的生產產品,以降低廠家設備、人力的過多投入,對能源的過多使用及環境的保護都作了很大的改變!

  TPV具有獨特的海-島相結構。它的生產流程是把1-2微米的橡膠顆粒和塑料熔融共混,加入能使其硫化的交聯劑,利用密煉機、螺杆機等機械高度剪切,使得完全硫化的微細交聯橡膠顆粒(1-2微米)充分分散在塑料基體中,形成海-島相結構,即含量較多的充分交聯橡膠為分散相,以顆粒狀分散在少量樹脂基體連續相中。其中塑料相賦予彈性體熱可塑性和反複加工特性,橡膠相賦予彈性體高彈性。


熱塑性硫化橡膠的性能和特點


  TPV性能優異,下遊應用廣泛。由於交聯橡膠的粒子效應,導致彈性體的耐壓縮、耐老化性、耐油性都得到明顯改善,和氯丁橡膠相比毫不遜色。TPV與同係的TPO相比,性能優勢也非常明顯。因其出色的生產、性能和環保優勢,TPV的下遊應用越來越廣泛。TPV目前主要應用領域為汽車零部件,全球範圍內約占總市場份額的60%。除此以外,在流體處理、醫用材料、電線電纜、建築等領域均有廣泛應用。車用領域GG扑克將在下一章節詳細介紹;建築領域主要應用於門窗密封條替代傳統PVC和EPDM,PVC使用溫度範圍有限,而EPDM味道較大,TPV是較好的替代品,在國外已較大量使用;此外,TPV觸感優秀,不會出現TPE-S用久發粘的現象,國外也常用於各類工具手把上。國內TPV需求大部分來源於車用,其他領域使用相對較少。


  TPV優缺點分析


TPV優缺點分析


  TPV所在產業鏈


TPV所在產業鏈


  TPV的主要優勢


TPV的主要優勢


  TPV與TPO的壓縮永久變形對比


TPV與TPO的壓縮永久變形對比


  TPV的下遊應用領域

  TPV下遊應用領域較多,其中最重要的應用領域當屬車用。TPV應用於汽車領域的主要應用範圍包括耐候性密封件(包括動態和靜態密封件)、車廂內外飾、防塵套通風管係統、安全件係統(安全氣囊蓋、高壓點火線)等。


tpv材料的應用


  輕量化是當前汽車材料發展的主要方向。減輕汽車自身的重量已是業界公認的降低油耗、減少廢氣排放的有效措施之一。中國政府製定的嚴苛的燃油經濟性標準使得車企對車用材料的輕量化給予前所未有的重視。TPV的密度是傳統橡膠的70%,微發泡技術可以進一步降低車用密封條的重量用TPV替代傳統橡膠製品是大勢所趨。