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热塑性聚氨酯弹性体在改性上应用迅速

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发布者：admin 发布时间：2019-4-19 阅读：1093次【字体：】

      顾名思义，集合了橡胶和塑料的主要优点：在常温下保持弹性，呈硫化橡胶的物理性质，高温下融化流动，表现出热塑性塑料的加工性能。由於其独特的物理和加工性能，热塑性弹性体用於增韧增强脆性塑料，有着其他橡胶材料不可比拟的优势。
目前常用的热塑性弹性体主要分为四大类，分别是：聚烯烃类（tpo和tpv）、聚酯类（tpee）、聚氨酯类（tpu）和苯乙烯类热塑性弹性体（tps），在单独使用之外，主要应用於增韧聚丙烯、聚甲醛、尼龙等高强、低温脆性树脂。下面我们介绍比较常见的一些热塑性弹性体增韧改性体系。
poe/pp体系
聚丙烯（pp）具有来源丰富、质轻高强、耐热性好、刚性和硬度大、加工容易，无毒无味、光泽好等优点，同时也存在脆性，收缩率大，冲击强度低，不耐低温等缺点，极大限制了其应用。
聚烯烃弹性体poe是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物，与聚丙烯有良好的相容性，加工温度低，分散性好，在基体内易得到较小的分散相粒径和较窄的粒径分布，因而对聚丙烯的增韧效果明显。作为pp常用的增韧剂，poe加工流动性好，加工成型周期短，生产成本低，而且低温韧性效果明显，优於其他增韧剂，如epdm、sbs等。
poe增韧pp在汽车行业有较大的应用前景，可制作保险杠、车身侧壁包层、挡板、空气阀和仪表等。
tpu/pom
聚甲醛（pom）具有高的比强度和刚度、优良的耐腐、耐磨、自润滑和抗蠕变性能，是一种性能优良的工程塑料，广泛应用於高科技的精密机械及仪器、电子电器制品和各种机械传动部件的制造。聚甲醛虽然有优异的综合性能，但缺口冲击强度较低，故而需进行增韧改性。存在的问题是pom具有分子链结构简单规整和球晶尺寸大的特点，与其它聚合物间的相容性极差且缺口敏感性大，不易进行增韧改性。
热塑性聚氨酯弹性体(tpu)是pom较为有效的抗冲改性剂。聚甲醛的应用场合要求较高，我们希望pom在获得韧性的同时，刚性和强度不会大幅下降。一般情况下，添加增韧剂过多会降低材料的刚性和强度，太少又不能得到合适的韧性，所以为了提高增韧剂的增韧效果，需引入适当的相容剂，改善pom与tpu之间的相容性，增强tpu与pom两相之间的粘结力，提高增韧效率。这样就可以降低tpu的添加量，避免刚度和强度的大幅下降，如加入热塑性酚醛树脂等。
tps/pa
聚酰胺类工程塑料，产量大，具有高强、自润滑、耐磨、耐油、耐腐蚀等特点，应用广泛。但由於尼龙含有强极性的酰胺基团且结晶度高，导致其低温冲击强度低，大大限制其应用。因此，人们希望对其进行增韧改性，一般采用苯乙烯类热塑性弹性体（tps），如sebs，sbs等。聚酰胺与苯乙烯类热塑性弹性体的相容性，可以使用增容剂来提高增韧效果。如有人在sbs增韧剂上接枝二澳甘露醇（dbm）、乙酞乙酸甲酯（maa）和ma制得的增容剂，效果很好。
tpe/pvc
聚氯乙烯（pvc）是一种性价比优异的通用型极性聚合物，具有耐燃、耐化学腐蚀性，透明，电绝缘，机械性能优良等特点，在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，可用於建筑、汽车、皮革等行业。
但是，pvc也是一种脆性材料，耐冲击性不好，特别是耐低温性不好。即使高分子量pvc在加入dop等增塑剂後，会成为可加工的韧性材料，但时间长的话，增塑剂迁移，使材料重新变硬变脆，并且污染环境。现在国家已经限制这种酯类增塑剂的使用。
热塑性弹性体共混增韧pvc是研究热门，可以降低酯类增塑剂的使用量。热塑性弹性体增韧pvc主要有cpe、tpu等。其中最常用的是氯化聚乙烯(cpe)，其是聚乙烯经氯化後的产物，元素成分和分子结构与pvc极其相似，故相容性好。cpe的弹性和相容性与氯含量有很大关系，氯含量为25%-40%的cpe具有热塑性弹性体的性质，其中氯含量为35%左右的cpe与pvc的相容性较好，可用於pvc的共混改性。目前国内cpe产量较大的厂家是潍坊亚星，已经开发出一系列的产品，商标为“weipren”，不同牌号cpe的分子量和氯含量不同，应用改性的pvc型号，或者得到的产品性能也不同。
tpu与pvc有着一定相容性，可进行共混改性。其中聚酯型热塑性tpu比聚醚型tpu与pvc的相容性更好。
聚氯乙烯/热塑性弹性体共混体系成型加工方便，能耗低，可以再生利用，而且可以显着提高压缩永久变形、热变形、回弹性、耐气候性、耐油、耐光、耐磨等性质，在汽车领域、电线电缆及电器、土木建材、管材、日用品等多个领域有很广泛的应用。
综上所述，热塑性弹性体增韧改性低温脆性树脂，不仅可提高树脂的低温韧性和耐冲击性，而且不会影响树脂的加工性能，加工设备通用性好，生产时间短，节省电力，降低生产成本，具有广阔的发展潜力。
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