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文檔簡(jiǎn)介

1、熱塑性彈性體的應(yīng)用熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer)簡(jiǎn)稱TPE,也稱熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber)簡(jiǎn)稱TPR, 是一種兼具橡膠和熱塑性塑料的特性,在常溫下顯示橡膠高彈性,在高溫下又能塑化成型的高分子材料.熱塑性彈性體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,它由化學(xué)組成不同的樹脂段(硬段)和橡膠段(軟段 ) 構(gòu)成。一般情況下,市場(chǎng)上常見的熱塑性彈性體為:苯乙烯類熱塑性彈性體(SBC), 聚烯烴類熱塑性彈性體 (TPO), 熱塑性聚氨酯(TPU), 聚酯類熱塑性彈性體(TPEE), 聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE). 在這些彈性體中, 每一種彈性體都有不同的性能.其中,苯

2、乙烯類熱塑性彈性體包括SBS 和 SEBS.SEBS 是氫化的苯乙烯類彈性體,其分子鏈的飽和度較高,因此,SEBS 的耐溫性,耐侯性,抗 UV 性能等要大大優(yōu)于SBS 彈性體,是熱塑性彈性體中,應(yīng)用最廣泛的一種。TPR/TPE 性能簡(jiǎn)介熱塑性彈性體也稱熱塑性橡膠,是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性,在常溫顯示橡膠高彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料。也是繼天然橡膠、合成橡膠之后的所謂第三代橡膠,簡(jiǎn)稱TPE或TPR。熱塑性彈性體聚合物鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由化學(xué)組成不同的樹脂段(硬段)和橡膠段(軟段)構(gòu)成。兼具橡膠和熱塑性塑料特性的特點(diǎn)使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了1/4,節(jié)約能耗25%40%,提高效率10 倍

3、 20 倍,堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。TPE、 TPR 特性:1. 具備良好的觸感,可調(diào)整的物性,具備環(huán)保要求。2. 無毒、無臭、無傷害3. 優(yōu)良的耐熱性、耐低溫性(-60);耐一般的化學(xué)品性及電器絕緣性4. 無須硫化即具有硫化橡膠的特性5. 適合于注塑成型或擠出機(jī)加工成型6. 邊料、溢料可完全回收,降低成本(百分百回收)7. 加工時(shí)間短,生產(chǎn)效率高8. 優(yōu)異耐候性,對(duì)臭氧、紫外線、電弧有良好的耐受性9. 密度低,單位重量利用率更高10. 著色性能優(yōu)秀:顏料分散均勻,不流痕,不褪色11. 優(yōu)良的電性能:體積電阻:10 10 ohm cm,擊穿電壓強(qiáng)度;高壓達(dá) 39.3Mv/m12.

4、 用于二次注塑,與PP、 PE、 HIPS、 ABS、 PC、 PA 等材料牢固粘接。13. 增韌改性,在PP、 PE、 PS、 ABS、 PC、 PA 等材料中加入一定比例的TPE/TPR 以增加產(chǎn)品的韌性,改善產(chǎn)品抗沖擊性能等,減少產(chǎn)品的易碎、易裂的狀況。物理性能良好的外觀質(zhì)感,觸感溫和;易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定;物性可調(diào),為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供廣闊的創(chuàng)意空間;力學(xué)性能可比硫化橡膠,但無須硫化交聯(lián);硬度范圍寬廣,自SHORE-A 0 度至 SHORE-D 70 度可調(diào);耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強(qiáng)度最高可達(dá)十幾個(gè)Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)十倍以上;長(zhǎng)期耐溫可超過70C,低溫環(huán)境性能良好,在-60下仍能保持

5、良好的撓曲性;良好的電絕緣性及耐電壓特性;突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能等?;瘜W(xué)性能耐一般化學(xué)品(水、酸、堿、醇類溶劑);可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中;無毒性;良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能,可使用于戶外環(huán)境;粘結(jié)性能好,選用合適的膠粘技術(shù)可直接與真皮或人造皮革表面牢固粘合。汽機(jī)車配件:由于近年來汽車工業(yè)的科技進(jìn)步及汽車車身輕量化的進(jìn)一步發(fā)展,使汽車材料的選用有了明顯改變。搏思特 TPE、 TPR 能直接注塑或壓出成型,廢料可回收。在成本和輕量性上可取代傳統(tǒng)橡膠;并可取代PVC,為新一代環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:安全氣囊套* 汽車邊條* 擋泥板 * 汽車地毯* 汽車內(nèi)飾件* 方向盤套*

6、防塵套TPV 系列:TPV 系列是 PP/EPDM 的充分動(dòng)態(tài)硫化的產(chǎn)物,具有良好的耐候性,可直接由注塑或擠出加工。TPV 系列已廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜和建筑等行業(yè)。產(chǎn)品應(yīng)用:汽車密封條* 安全氣囊套* 防塵套* 工具握把汽車內(nèi)飾件* 門窗密封條* 電線包覆材料運(yùn)動(dòng)器材運(yùn)動(dòng)器材必須具備優(yōu)良的耐候、耐磨和止滑等物理特性,以保證符合職業(yè)運(yùn)動(dòng)員需要。由于搏思特TPE 、 TPR 的出色物料特性、極佳的設(shè)計(jì)靈活性及在成本和輕量性上可取代傳統(tǒng)橡膠,使其可廣泛使用于各類運(yùn)動(dòng)器材。產(chǎn)品應(yīng)用:腳踏車配件* 擴(kuò)胸條 * 魚餌手把類(高爾夫手把、各種球拍、腳踏車、滑雪器材等)潛水器材(蛙鞋、蛙鏡、呼吸管、頭帶、

7、手電筒等)電動(dòng)工具:為了滿足消費(fèi)者對(duì)于柔軟型手柄的要求,各式工具用品的供應(yīng)商都在采用柔軟觸感TPE,使他們的產(chǎn)品變得更舒適、安全和耐用。結(jié)果,隨著制造商在他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中紛紛采用柔軟型手柄,TPE 在工具手柄中的應(yīng)用正在穩(wěn)步增長(zhǎng)。主要優(yōu)點(diǎn):1、 手感柔軟;2、 優(yōu)化的人機(jī)接觸界面;3、 與多種材質(zhì)基體的極佳粘接力;4、 干燥和潮濕環(huán)境均宜的防滑手柄;5、 優(yōu)良的耐油脂的性能;6、顫動(dòng)阻尼效應(yīng)電動(dòng)工具外殼與各種極限材料 PA、PC、ABS、POM、PP等強(qiáng)勁粘接材料完全通過多環(huán)芳香燒( PAHS), 壬基苯酚(NP)等多項(xiàng)測(cè)試!產(chǎn)品應(yīng)用:電鉆、電錘、電距等。封裝材料:搏思特 TPE、 TPR 因

8、其具有無氣味、易著色和良好的密封性,是制作密封條、瓶蓋墊圈的絕佳材料。搏特TPE、 TPR 符合各國(guó)對(duì)重金屬含量的要求以及FDA 對(duì)物料接觸食品的衛(wèi)生要求,是公認(rèn)的環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:瓶蓋墊片* 密封墊片工具材料:雙物料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用在近幾年間已形成一大潮流。搏思特 TPE、 TPR 包覆材料可增加產(chǎn)品的舒適性、安全性、耐用性和美觀性,將其使用于各類手柄部分,既能提供防滑效果及柔軟觸感,同時(shí)亦提高了產(chǎn)品的附加價(jià)值及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品應(yīng)用:手把類工具(螺絲批、高爾夫球桿、各種球拍、園藝工具等)日常用品:搏思特 TPE、 TPR 應(yīng)用于各類日常用品,以柔軟的觸感、可著色和易接著性深受廣大消費(fèi)者歡迎;生

9、產(chǎn)商無不使用TPE 以增強(qiáng)產(chǎn)品功能及舒適性,提升產(chǎn)品附加價(jià)值。TPE 被公認(rèn)為是可取代PVC 的環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:廚房用品* 浴室地毯* 制冰盒* 工具手把背包底座* 梳子握把* 牙刷柄* 剃須刀文具用品:由于具有柔軟的觸感、良好的止滑性、可著色性及可接著性,TPE 現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于文具系列的產(chǎn)品不僅擁有舒適的觸感,同時(shí)亦提高了產(chǎn)品的附加價(jià)值及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品應(yīng)用:橡皮擦 * 圓珠筆握環(huán)* 筆套 * 訂書機(jī)底座等電子零配件:搏思特 TPE、 TPR 具有良好的耐沖擊性和耐油性。其可著色和可調(diào)整的硬度使電子產(chǎn)品富有設(shè)計(jì)感,增加產(chǎn)品的附加價(jià)值。產(chǎn)品應(yīng)用:手機(jī)天線* 鍵盤* 計(jì)算器按鍵* 攝像頭底

10、座游戲手柄* 手把* 手電筒護(hù)套* 鼠標(biāo)中鍵滾輪TPEE 系列:TPEE 具有橡膠的彈性和工程塑料的強(qiáng)度,與橡膠相比,它具有更好的加工性能和更長(zhǎng)的使用壽命;與工程塑料相比,同樣具有強(qiáng)度高的特點(diǎn),柔韌性和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能更好。TPEE 硬度范圍大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,彈性好,耐沖擊,耐曲撓。TPEE 易與加工,熔融流動(dòng)性好,熔融狀態(tài)穩(wěn)定,收縮率低,結(jié)晶速度快。對(duì)大多數(shù)用途來說,TPEE 可以直接使用,若有特殊要求,可添加相應(yīng)助劑以滿足要求。TPEE 主要用于要求減震、耐沖擊、耐曲撓、密封性和彈性,耐油、耐化學(xué)品并要求足夠強(qiáng)度的領(lǐng)域。產(chǎn)品應(yīng)用:聚合物改性、汽車零部件、伸縮性電話軟線、液壓軟管、鞋材、傳動(dòng)皮帶、

11、旋轉(zhuǎn)成型輪胎、齒輪、撓性連軸節(jié)、消音齒輪、電梯滑道、化工設(shè)備管道閥件中的防腐耐磨耐高低溫材料等。醫(yī)療器材:為滿足對(duì)更干凈、安全和高性價(jià)比的物料的需求,搏思特也進(jìn)入到醫(yī)療器材行業(yè)中。搏思特 TPE、 TPR 可回收,具有可調(diào)整的硬度,并且符合FDA 及重金屬含量要求,是公認(rèn)的環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:儀器手把* 輪子 * 防毒面罩* 各種管件鞋材用品:用于制作鞋子的材料一般要求有良好的彈性、抗震性、止滑性及耐磨性。使用搏思特TPE、 TRP 可增加產(chǎn)品的舒適性、安全性、耐用性和美觀性。它可使生產(chǎn)商增加設(shè)計(jì)的可能性,提升產(chǎn)品的附加價(jià)值及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品應(yīng)用:鞋底 * 鞋邊飾品* 鞋中底 * 腳趾護(hù)套鞋墊

12、 * 后跟墊片* 雪鞋套電線電纜:為滿足對(duì)低煙、無鹵和高性價(jià)比的材料日益增長(zhǎng)的需求,搏思特也進(jìn)入到電線電纜行業(yè)中。搏思特 TPE 、 TPR 材料可用于電線電纜護(hù)套、一般家用電器的電源線、連接線等,是公認(rèn)的環(huán)保材料。產(chǎn)品應(yīng)用:連接器 * 開關(guān) * 插座 * 計(jì)算器排線室內(nèi)電線電纜護(hù)套玩具用品:近年來因環(huán)保及玩具安全意識(shí)的提升,用于取代PVC 的材料應(yīng)用愈加廣泛。搏思特 TPE 、 TPR 應(yīng)用于玩具系列的產(chǎn)品不僅擁有強(qiáng)拉力及延伸性,而且其易著色性和可調(diào)整的硬度增加了玩具設(shè)計(jì)的靈活性。搏思特TPE 、 TPR 為公認(rèn)的環(huán)保材料產(chǎn)品應(yīng)用:各類玩偶* 軟質(zhì)玩具* 溜溜球TPE/TPR 性能特點(diǎn)、應(yīng)用

13、領(lǐng)域熱塑性彈性體tpe、 tpr 原料的種類、性能特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)展現(xiàn)狀2008-09-28 10:31最近 30 多年來, 熱塑性彈性體作為第三代橡膠在世界各地取得了極為迅猛的發(fā)展?,F(xiàn)在, 熱塑性彈性體的產(chǎn)量早已逾越第二代的液體橡膠,成為當(dāng)今橡膠工業(yè)的又一新型材料。2000 年全球熱塑性彈性體的消耗量已達(dá)140多萬t,占到世界橡膠消耗量(1800萬t)的8%,估計(jì)2002年已超過150萬t。年均遞增5% 6%,以高出橡膠2. 53個(gè)百分點(diǎn)快速增長(zhǎng)。熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和軟質(zhì)塑料的工藝加工性能。由于不需再像橡膠那樣經(jīng)過熱硫化,因而使用簡(jiǎn)單的塑料加工機(jī)械即可很容易地制成最終

14、產(chǎn)品。它的這一特點(diǎn),使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了 1/4,節(jié)約能耗25%40%,提高效率1020倍,堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料,不僅可以取代部分橡膠,還能使塑料得到改性。熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性,使之在橡膠工業(yè)中廣泛用于制造膠鞋、膠布等日用制品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業(yè)用品。同時(shí),熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在 PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹脂甚至 PU、PA、CA等工程塑料的改性上面, 使塑料工業(yè)也出現(xiàn)了嶄新的局面。一、熱塑性彈性體的種類及性能特點(diǎn)熱塑性彈性體(TPE)可

15、概括為通用TPE和工程TPE兩個(gè)類型,目前己發(fā)展到10大類30多個(gè)品種。從 1938年德國(guó)Bayer最早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類 TPE, 1963年和1965年美國(guó)Phillips和Shell,開發(fā)出苯乙烯 一丁二 烯一苯乙烯嵌段聚合物 TPE,到70年代美歐日各國(guó)開始批量生產(chǎn)烯燒類TPE以來,技術(shù)不斷創(chuàng)新,新的TPE 品種不斷涌現(xiàn),構(gòu)成了當(dāng)今TPE 的龐大體系,使橡膠工業(yè)與塑料工業(yè)結(jié)合聯(lián)姻大大向前邁進(jìn)了一步。世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的 TPE有:苯乙烯類(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯燒類(TP0、TPV)、雙烯 類(TPB、TPI)、氯乙烯類(TPVC、TCPE)、氨酯類(TPU)、酯類(TPE

16、E)、酰胺類(TPAE )、有 機(jī)氟類(TPF)、有機(jī)硅類和乙烯類等,幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域。它們是由在主 鏈上通過形成硬鏈段的樹脂相和軟鏈段的橡膠相,相互牢固組合在一起而成的。TPE 的制造方法,大致可分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類型。前者是以聚合物的形態(tài)單獨(dú)出現(xiàn)的,有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。后者主要是橡膠與樹脂的共混物,其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)硫化膠( TPE-TPV)和互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物(TPE IPN)?,F(xiàn)在, TPE 以 TPS 和 TPO 為中心,在世界各地獲得了迅速發(fā)展,兩者的產(chǎn)耗量已占到全部TPE 的 80%左右。雙烯類TPE 和氯乙烯類TPE 也

17、成為通用TPE 的重要品種。其它如TPU、 TPEE、 TPAE、 TPF 等則轉(zhuǎn)向了以工程為主。目前在世界貿(mào)易市場(chǎng)上,通用型的TPS、TPO和TPVC的噸膠價(jià)格大約在 5001400美元左右;而耐熱、耐油、高強(qiáng)度、高耐磨的TPU 、 TPEE、 TPAE 等 TPE 則高出通用性約50%到一倍;高性能的TPE類甚至達(dá)23萬美元一噸。TPE 的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:( 1)可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工,例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等;( 2)能用橡膠注塑成型機(jī)硫化,時(shí)間可由原來的20min 左右,縮短到lmin 以內(nèi);( 3)可用壓出機(jī)成型硫化,壓出速度快、硫化

18、時(shí)間短;( 4)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現(xiàn)的廢品,可以直接返回再利用:( 5)用過的TPE 舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大資源再生來源;(6)不需硫化,節(jié)省能源,以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例:橡膠為188MJ/kg, TPE為144MJ/kg,可節(jié)能 25%以上;( 7)自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方大大簡(jiǎn)化,從而使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小,質(zhì)量性能更易掌握; ( 8)為橡膠工業(yè)開拓新的途徑,擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。缺點(diǎn)是 TPE 的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。同時(shí),壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往

19、高于同類的橡膠。但總的說來,TPE 的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中,作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。二、主要熱塑性彈性體發(fā)展現(xiàn)狀1苯乙烯類TPE苯乙烯類TPE又稱TPS,為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡膠。目前世界 TPS 的產(chǎn)量已達(dá)70 多萬t, 約占全部TPE 一半左右。代表性的品種為苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS),廣泛用于制鞋業(yè),已大部分取代了橡膠;同時(shí)在膠布、膠板等工業(yè)橡膠制品中的用途也在不斷擴(kuò)大。SBS 還大量用作PS 塑料的抗沖擊改性劑,也是瀝青鋪路的瀝青路面耐磨、防裂、防軟和抗滑的優(yōu)異改性劑。以 SBS 改性的

20、 PS 塑料,不僅可像橡膠那樣大大改善抗沖擊性,而且透明性也非常好。以SBS 改性的瀝青路面較之SBR 橡膠、 WRP 膠粉,更容易溶解于瀝青中。因此,雖然價(jià)格較貴,仍然得到大量使用?,F(xiàn)今,更以防水卷材進(jìn)一步推廣到建筑物屋頂、地鐵、隧道、溝槽等的防水、防潮上面。SBS 與 S-SBR、 NP橡膠并用制造的海綿,比原來PVC、 EVA 塑料海綿更富于橡膠觸感,且比硫化橡膠要輕,顏色鮮艷,花紋清晰。因而,不僅適于制造膠鞋中底的海綿,也是旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、時(shí)裝鞋等一次性大底的理想材料。近些年來,異戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(S工S)發(fā)展很快,其產(chǎn)量已占 TPS量的1/3左右,約90%用在粘合劑

21、方面。用SIS 制成的熱熔膠不僅粘性優(yōu)越,而且耐熱性也好,現(xiàn)已成為美歐日各國(guó)熱熔膠的主要材料。 SBS 和 SIS 的最大問題是不耐熱,使用溫度一般不能超過80。同時(shí),其強(qiáng)伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都無法同橡膠相比。為此,近年來美歐等國(guó)對(duì)它進(jìn)行了一系列性能改進(jìn),先后出現(xiàn)了SBS 和 SIS經(jīng)飽和加氫的SEBS和SEPSo SEBS (以BR加氫作軟鏈段)和 SEPS (以IR加氫作軟鏈段)可使抗沖強(qiáng) 度大幅度提高,耐天候性和耐熱老化性也好。日本三菱化學(xué)在1984年又以SEBS、SEPS為基料制成了性能更好的混合料,并將此飽和型 TPS命名為“RubberronT市。因此,SEBS和SEP

22、S不僅是通用,也是工 程塑料用的改善耐天候性、耐磨性和耐熱老化性的共混材料,故而很快發(fā)展成為尼龍( PA) 、 聚碳酸酯 ( PC)等工程塑料類“合金 ”的增容劑。此外, 還開發(fā)了環(huán)氧樹脂用的高透明性TPS 以及醫(yī)療衛(wèi)生用的生體無毒TPS等許多新的品種。SBS或SEBS等與PP塑料熔融共混,還可以形成IPN型TPSo所謂IPN ,實(shí)際是兩種網(wǎng)絡(luò)互相貫穿在一起的聚合物,故又稱之為互穿網(wǎng)絡(luò)化合物。雖然它們大多數(shù)屬于熱固性樹脂類,但也有不少像TPE 的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來的熱塑性彈性體。用SBS或SES為基材與其他工程塑料形成的IPN TPS,可以不用預(yù)處理而直接涂裝。涂層不易刮傷,并且具有一定

23、的耐油性,彈性系數(shù)在低溫較寬的溫度范圍內(nèi)沒有什么變化;大大提高了工程塑料的耐寒和耐熱性能。苯乙烯類化合物與橡膠接技共聚也能成為具有熱塑性的TPE,己開發(fā)的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR /苯乙烯、NP/苯乙烯等。世界 TPS 最大生產(chǎn)廠家是美國(guó)Shell Chem。 以 Kraton、 Carifles 等商品名共40 多個(gè)牌號(hào),行銷世界各地,僅本土的裝置能力1998年即達(dá)23.2萬t,據(jù)稱近幾年又有增長(zhǎng),在法國(guó)、德國(guó)也各有 3萬t的生產(chǎn)裝置。 美國(guó)Phillips Petro .生產(chǎn)的商品名為 Solprene,能力3.5萬t,日本旭化成、彈性體,意大利 Enichem ,比

24、禾U 時(shí)、西班牙、墨西哥、澳大利亞等國(guó)也利用其技術(shù)生產(chǎn),能力由 0.5萬2.8萬t不等。日本的JSR和俄羅 斯以自己的技術(shù)各有 2.5萬t的生產(chǎn)企業(yè)。臺(tái)灣奇美公司有9萬t的SBS (含S-SBR)生產(chǎn)裝置。我國(guó)是世界TPS 最大消費(fèi)國(guó),從1980 年開始以SBS 為中心,伴隨著我國(guó)制鞋業(yè)(年產(chǎn)60 億雙、占世界膠鞋產(chǎn)量一半)、建筑業(yè)(年用防水卷材13 000萬m,其中SBS和APP改性瀝青8000萬M2,居世界之首)以及公路業(yè)(高速公路 2.5萬km,全球第二)對(duì) TPS的需要,1999年為25萬t, 2000年為30萬t, 2001年為35萬t,估計(jì)2002年可達(dá)40萬t。而全國(guó)生產(chǎn)量 19

25、99年為8.8萬t, 2000年為13.3萬t, 2001 年為16.8萬t, 2002年達(dá)到21.6萬t,年均增長(zhǎng)12%以上。目前仍然無法滿足市場(chǎng)日益擴(kuò)大的需要.一半 以上要從境外進(jìn)口,其中臺(tái)灣l0 萬 t, 80%用于制鞋,其余8 萬 t 從韓國(guó)、日本、俄羅斯等地進(jìn)口。2001年,國(guó)內(nèi)SBS用于制鞋方面的有 27萬t,占78%,公路瀝青改性4.5萬t,占13%,其他膠粘劑、防水卷 材、塑料改性各占3.8%、 3.2%和 2%。1982 年由北京燕山石化研究院自行研制成功SBS 之后,目前已有3 家石化企業(yè)在生產(chǎn)。北京燕山石化年產(chǎn)規(guī)模6萬t,生產(chǎn)量4萬t;岳陽(yáng)石化年產(chǎn)規(guī)模10萬t,生產(chǎn)量13

26、萬t;茂名石化年產(chǎn)規(guī)模 5萬t,生產(chǎn) 量5萬t。除SBS外,還少量生產(chǎn)SIS和SESSo生產(chǎn)牌號(hào)多達(dá)25個(gè),產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋了制鞋、道路瀝青改 性、塑料改性、防水卷材、膠粘劑等多個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)大陸現(xiàn)己成為世界三大TPS 生產(chǎn)基地之一,TPS 生產(chǎn)技術(shù)已引入到臺(tái)灣和意大利。2烯烴類TPE烯烴類 TPE 系以 PP 為硬鏈段和EPDM 為軟鏈段的共混物,簡(jiǎn)稱TPO。 由于它比其它TPE 的比重輕 (僅為O 88) , 耐熱性高達(dá)100,耐天候性和耐臭氧性也好,因而成為TPE 中又一發(fā)展很快的品種。自從 1972年在美國(guó)由UniroyaI 公司以 TPR 的商品名首先上市以來,多年以兩位數(shù)增長(zhǎng),2000

27、年生產(chǎn)量已達(dá)3 5 萬 t,到2002年估計(jì)可達(dá)40萬t?,F(xiàn)在,TPO已成為美日歐等汽車和家電領(lǐng)域的主要橡塑材料。特別是在汽車 上已占到其總量3 4,用其制造的汽車保險(xiǎn)杠,已基本取代了原來的金屬和PU。1973年出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)部分硫化的 TPO,特別是在1981年美國(guó)Mansanto公司開發(fā)成功以Santoprere命名的 完全動(dòng)態(tài)硫化型的TPO 之后, 性能又大為改觀,最高溫度可達(dá)120。 這種動(dòng)態(tài)硫化型的TPO 簡(jiǎn)稱為TPV,主要是對(duì)TPO 中的 PP 與 EPDM 混合物在熔融共混時(shí),加入能使其硫化的交聯(lián)劑,利用密煉機(jī)、螺桿機(jī)等機(jī)械高度剪切的力量,使完全硫化的微細(xì)EPDM 交聯(lián)橡膠的粒子,充

28、分分散在PP 基體之中。通過這種交聯(lián)橡膠的” 粒子效果”,導(dǎo)致 TPO 的耐壓縮變形性、耐熱老化性、耐油性等都得到明顯改善,甚至達(dá)到了CR 橡膠的水平,因而人們又將其稱為熱塑性硫化膠。利用 TPV 的耐油性,現(xiàn)已用其替代NBR、 CR 制造各種橡膠制品。TPV 還可以與PE 共混, 同 SBS 等其它 TPE 并用,互補(bǔ)改進(jìn)性能?,F(xiàn)在,在汽車上已廣泛作為齒輪、齒條、點(diǎn)火電線包皮、耐油膠管、空氣導(dǎo)管以及高層建筑的抗裂光澤密封條,還有電線電纜、食品和醫(yī)療等領(lǐng)域,其增長(zhǎng)幅度大大超過TPS。近年,德國(guó)又在 TPV的基礎(chǔ)上推出了聚合型 TPO,使TPV的韌性和耐低溫等性能又出現(xiàn)了新的突破。 美國(guó)也開發(fā)出

29、綜合性能更好的IPN型TPO。1985年又出現(xiàn)完全動(dòng)態(tài)硫化型的 PP/NBRTPV,它以馬來酸酐與部分PP 接枝,以部分NBR 用胺處理,形成胺封末端的NBR 。這種在動(dòng)態(tài)硫化過程中能形成少量接技與嵌段的共聚物,可取代NBR 用于飛機(jī)、汽車、機(jī)械等方面的密封件、軟管等。這種共混體由于兩種材料極性不同,彼此不能相容,因而在共混時(shí)必須加入MAC 增容劑。這類增容劑主要有:亞乙基多胺化合物,例如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺,還有液體NBR 和聚丙烯馬來酸酐化合物等。馬來西亞1988 年開發(fā)成功了PP NR TPV , 它的拉伸和撕裂強(qiáng)度都很高,壓縮變形也大為改善,耐熱可達(dá)100 125C。同期,還研發(fā)

30、出 PP/ENR-TPV ,它是使NR先與過氧乙酸反應(yīng)制成環(huán)氧化NR ,再與PP熔融共混而得。性能優(yōu)于PP NR-TPV 和 PP NBR-TPV ,用于汽車配件和電線電纜等方面。在此期間,英國(guó)又出現(xiàn)了 PP/IIR TPV、PP/CI IIR TPV,美國(guó)開發(fā)了 PP/SBR、PP/BR、PP/CSM、PP/ACM 、 PP ECO 等一系列熔融共混物,德國(guó)制成了PP EVA ,使 PP 與各種橡膠的共混都取得了成功。此外,見之于市場(chǎng)的還有以ET Polvmer、 Rucodur 等商品出現(xiàn)的EPDM PVC、 IIR PE 等。目前, 以共混形式采用動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)制備的TPE 已涵蓋了11

31、 種橡膠和9 種樹脂, 可制出 99 種橡塑共混物。其硫化的橡膠交聯(lián)密度已達(dá)7xi0-5mol/ml (溶脹法測(cè)定),即有 97%的橡膠被交聯(lián)硫化,抗拉伸長(zhǎng)率大于100%,拉伸永久變形不超過50%。現(xiàn)在以 AES 公司 ( Monsanto) 生產(chǎn)的代表性品種Santopren(e EPDM pp-TPV ) 和 Geolas(t NBR PP-TPV)為主,廣泛用于機(jī)械、電氣、建筑、食品、醫(yī)廳等各領(lǐng)域。尤其是在汽車上面,已占到30%一 40%,國(guó)外每輛小轎車的TPE用量已達(dá)10kg,約占汽車零件的10%o TPV可以用塑料加工通用的吹塑、注塑和擠出 成型等方式生產(chǎn)各種零件。吹塑制品有汽車的空

32、氣凈化器導(dǎo)管、齒輪罩防護(hù)套、聯(lián)軸節(jié)護(hù)套等。注塑制品有塞頭襯墊、反光鏡襯墊、腳踏剎車襯墊、剎車增力裝置導(dǎo)管護(hù)套、曲軸罩護(hù)套等,還可制造同步帶。擠出制品有電線電纜護(hù)套、燃料管外層膠和各種密封條。尤其是汽車上的密封條,使用TPV 已成為時(shí)髦,包括實(shí)心和發(fā)泡產(chǎn)品,靜密封和準(zhǔn)動(dòng)動(dòng)態(tài)密封制品等等,已基本取代了橡膠。目前在烯烴基TPE 中, TPO 約占80%一 85%, TPV 占 l5%-20% 。正因如此,世界其他各大知名EPDM合成橡膠生產(chǎn)廠家,都先后推出有自己特性的TPO、 TPV 生產(chǎn)牌號(hào)。為適應(yīng)不同加工方式及用途,一般都在 10 20 種以上。 雖然它們對(duì)具體生產(chǎn)方法和生產(chǎn)量大多未公布,但不外

33、乎都是烯烴類的各種熔融共混物。熔融共混的TPV 正成為各橡膠、塑料生產(chǎn)廠家競(jìng)相發(fā)展的新型橡塑材料和最熱門的研發(fā)課題。還有各種TPO-TPV 之間的相互共混,如 EPDM PP TPV 與 NBR PP-TPV, ACM PP TPV 與 EPDM PA-TPV 等,也正成新的改性共混材料。我國(guó)TPO TPV 的生產(chǎn)使用是從1 990 年后半年開始的,特別是伴隨汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,TPO TPV用量每年以1 O%-20% 的速度急增。在2002 年生產(chǎn)的325 萬輛汽車中,至少有一半的小轎車已用上了TP0-TPV制造的保險(xiǎn)杠和內(nèi)外裝飾板以及零件。全國(guó) EPDM消耗量2002年已達(dá)5.5萬t (國(guó)

34、內(nèi)生產(chǎn)2.2萬 t),其中用于聚烯燒改性劑的占到18%-2 2%,以此推算TP0-TPV的生產(chǎn)量,當(dāng)在2萬t之上。止匕外,還有外資企業(yè)生產(chǎn)未列入統(tǒng)計(jì)的,已無法弄清確切的數(shù)量。在 TPO-TPV 中, TPV 大約占 l 5%-20% 。 2001 年的消耗量估計(jì)為3000t, 其中 80%從美國(guó) AES、 TRS 荷蘭 DSM 和臺(tái)灣南帝等公司進(jìn)口。國(guó)內(nèi)主產(chǎn)廠家有8-10 家,均為產(chǎn)能1000t 左右的中小廠,因性能質(zhì)量問題,銷售總和不過 500600t。從 80 年代以來,清華大學(xué)、中科院北京化學(xué)所和長(zhǎng)春應(yīng)化所、北京化工大學(xué)、上海交通六學(xué)、北京化工研究院和石化集團(tuán)的揚(yáng)子、金陵、燕山等公司都先

35、后開發(fā)出TPOo其中長(zhǎng)春應(yīng)化所、上海交通大學(xué)和揚(yáng)子、金陵石化還研發(fā)了 TPV,并且試用于電線電纜、建筑防水卷材、汽車密封條、防護(hù)罩以及各種管材和 齒形帶方面。青島科技大學(xué)還申請(qǐng)了PP NBR TPV 國(guó)家專利,華南熱帶作物研究院跟蹤開展P PNR-TPV 研究課題。但是由于種種原因,除EPDM PP-TPV 熱塑性硫化膠之外,其它真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的還很少,迄今為止國(guó)內(nèi)尚無大型專業(yè)的生產(chǎn)廠家。TPV 是 TPE 世界中增長(zhǎng)最快的一族,年增長(zhǎng)率在10%-20%以上。由于其加工方法和性能最貼近硫化橡膠,以美國(guó)為主,在汽車等產(chǎn)品上覆蓋面非常寬廣,極具發(fā)展?jié)摿?。目前,?guó)外密封條、護(hù)套、襯墊、包皮等大量向T

36、PV 轉(zhuǎn)移, 全球TPO TPV 的消耗量已達(dá)36 萬 t。 而我國(guó)現(xiàn)在用量不到2.5 萬 t( TPV 3000t) ,僅為世界TPO-TPV 的 7%, lt 外貨售價(jià)高達(dá)離奇的4000-5000 美元,限制了推廣使用。今后價(jià)格如能降到正常水平,相當(dāng)或略高于同類橡膠售價(jià),需求量必將成倍增長(zhǎng)。僅以橡膠密封條一項(xiàng)產(chǎn)品來說,目前全國(guó)有40多條生產(chǎn)線,12家主要橡膠密封條生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)9000萬m,能力18000萬m,如一半改用TPE ,以lm重0.4kg計(jì),即需TPO-TPV 1.8萬t,其中TPV至少在3000-4000t之間。再加上其它產(chǎn)品擴(kuò)展使用的 TPO-TPV,未來五年全國(guó) TPO TP

37、V的需求量將有可能達(dá)到 3.5-4.5萬t,其中TPV讓到0.7-O.9萬t。由于 國(guó)產(chǎn) TPV 的性能質(zhì)量較差以及進(jìn)口TPV 的價(jià)格仍居高不下,專家預(yù)測(cè)到2005 年國(guó)內(nèi)的用量只能達(dá)到5000-6000t, 2010 年為 1.01.8 萬 t。3二烯類TPE二烯類TPE主要為天然橡膠的同分異構(gòu)體,故又稱之熱塑性反式天然橡膠( 1-NR)。早在400年前,人們作為天然橡膠即發(fā)現(xiàn)了這種材料,但因其產(chǎn)自于與三葉橡膠樹不同的古塔波和巴拉塔等野生樹上,因而稱為古塔波橡膠、巴拉塔橡膠。這種 T NR 用作海底電纜和高爾夫球皮等雖已有100余年歷史,但因呈熱塑性狀態(tài),結(jié)晶性強(qiáng),可供量有限,用途長(zhǎng)期未能擴(kuò)

38、展。1963年以后,美、力口、日等國(guó)先后以有機(jī)金屬觸媒制成了合成的T-NR-反式聚異戊二烯橡膠,稱之為TPIo它的微觀結(jié)構(gòu)同異戊橡膠(IR)剛好相反,反式結(jié)合 99%,結(jié)晶度40%,熔點(diǎn)67 C,同天然產(chǎn)的古 塔波和巴拉塔橡膠極為類似。因此,已開始逐步取代天然產(chǎn)品,并進(jìn)一步發(fā)展到用于整形外科器具、石膏代替物和運(yùn)動(dòng)保護(hù)器材。近年來,利用TPI 優(yōu)異的結(jié)晶性和溫度的敏感性,又成功地開發(fā)作為形狀記憶橡膠材料,倍受人們青睞。從結(jié)構(gòu)上來說,TPI 是以高的反式結(jié)構(gòu)所形成的結(jié)晶性作為硬鏈段,再與其余任意形呈彈性相狀態(tài)部分的軟鏈段結(jié)合而構(gòu)成的熱塑性橡膠。同其他TPE 比,優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度、耐傷性好,又可硫化,

39、缺點(diǎn)是軟化溫度非常低,一般只有 40-70 C ,用途受到限制。目前,國(guó)際上只有加拿大Polysar和日本Kurary兩家在生產(chǎn),產(chǎn)量估計(jì)有萬t 左右。我國(guó)青島科技大學(xué)在近期也開發(fā)成功TPI ,并進(jìn)行了使用試驗(yàn),獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。另外,我國(guó)正在開發(fā)中的還有大量產(chǎn)三于湘、鄂、川、貴一帶杜仲樹上的杜仲橡膠,它也是一種反式 l , 4 聚異戊二烯天然橡膠,資源豐常豐富,頗具發(fā)展?jié)摿Α?974 年,日本JSR 公司開發(fā)成功BR 橡膠(順式一1, 4 聚丁二烯)的同分異構(gòu)體 間同l, 2 聚丁二烯,簡(jiǎn)稱TPB。它是含90%以上l, 2位結(jié)合的間同聚丁二烯橡膠,商品名為RBo微觀構(gòu)造系由硬鏈段間同結(jié)

40、構(gòu)的結(jié)晶部分與軟鏈段任意形柔軟部分相互構(gòu)成的嵌段聚合物。目前世界上只有日本一家生產(chǎn),雖其 耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度不如橡膠,但以良好的透明性、耐天候性和電絕緣性以及光分解性,廣泛用在了制鞋、海綿、光薄膜以及其他工業(yè)橡膠制品等方面,年需求量已超過2.7 萬 t。TPB 利 TPI 同其他 TPE 的最大不同點(diǎn)在于可以進(jìn)行硫化。解決了一般TPE 不能用硫磺、過氧化物硫化而必須采用電子波、放射線等特殊裝置才。能提質(zhì)改性的問題,從而改進(jìn)了TPE 的耐熱性、耐油性和耐久性不佳等缺點(diǎn)。TPB 可在 75-1 10 的熔點(diǎn)范圍之內(nèi)任意加工,既可用以生產(chǎn)非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化發(fā)泡制造運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋

41、等的中底。它較之EVA 海綿中底不易塌陷變形,穿著舒適,有利于提高體育競(jìng)技效果。TPB 制造的薄膜,具有良好的透氣性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特別適于家庭及蔬菜、水果保鮮包裝之用。4氯乙烯類TPE分為熱塑性PVC 和熱塑性CPE 兩大類,前者稱為TPVC ,后者稱為TCPE。 TPVC 主要是 PVC 的彈性化改質(zhì)物,又分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩種形式。機(jī)械共混主要是部分交聯(lián)NBR 混入 PVC 中形成的共混物( PVC NBR)。 TPVC 實(shí)際說來不過是軟PVC 樹脂的延伸物,只是因?yàn)閴嚎s變形得到很大改善,從而形成了類橡膠狀的 PVCo這種TPVC可視為PVC的改性品和橡膠的代

42、用品,主要用其制造膠管、膠板、膠布及部分膠件。目前 70%以上消耗在汽車領(lǐng)域,如汽車的方向盤、雨刷條等等。其他用途,電線約占75%,建筑防水膠片占10%左右。近年來,又開始擴(kuò)展到家電、園藝、工業(yè)以及日用作業(yè)雨衣等方面。目前,國(guó)際市場(chǎng)上大量銷售的主要是PVC與NBR、改性PVC與交聯(lián)NBR的共混物,現(xiàn)已成為橡膠與塑料共混最成功的典型。美、日、加、德等國(guó)家的丁腈橡膠生產(chǎn)廠家皆有大量生產(chǎn),在工業(yè)上已單獨(dú)形成了 PVC NBR 材料,用其大量制造膠管、膠板、膠布等各種橡膠制品。PVC 與其他聚合材料的共混物,如 PVC EPDM 、 PVC PU、 PVC EVA 的共混物,PVC 與乙烯、丙烯酸酯的

43、接技物等,也都相繼問世投入生產(chǎn)。隨著環(huán)保要求的曰益嚴(yán)格,TPVC 逸出的酸氣等始終難以徹底解決,污染環(huán)境,近來在世界上的增長(zhǎng)幅度有所下降,使用范圍受到很大影響。我國(guó)生產(chǎn)使用的TPVC主要有HPVC,從90年代開始研究,只有少量生產(chǎn)供應(yīng)。目前以PVC/NBR和PVC EVA 共混的形式居多,除個(gè)別商品共混料外,大多由橡膠加工廠自行參混,廣泛用于制造油罐、膠管、膠鞋等,已部分取代了 CR和NBR以及NR、SBR,效果甚佳,用量逐年擴(kuò)大。目前,生產(chǎn)丁睛橡膠的蘭州石化公司也有PVC NBR 共混材料推向市場(chǎng)。南京工業(yè)大學(xué)和北京化工大學(xué)還進(jìn)一步開發(fā)出PVC/NBR與WRP (橡膠粉)、PVC/NBR/C

44、PE/WRP共混的熱塑性彈性體。浙江大學(xué)系統(tǒng)地開展了PVC PE、 PVC PS 共混體的研究。現(xiàn)今我國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界TCPE 最大的生產(chǎn)使用國(guó),2001 年產(chǎn)銷量左宜右有達(dá)10萬t (產(chǎn)能為1 6萬t),最大的濰坊亞星化學(xué)有 7萬t的世界級(jí)生產(chǎn)裝置。止匕外,還有 杭州科利化工等10余家企業(yè)生產(chǎn)。其中,CPE橡膠為1.5-2萬t,廣泛用于電纜、膠管、汽車配件及防水 卷材等方面?,F(xiàn)CPE橡膠與CPE樹脂共混的帶有TPE功能的TCPE,也開始得到應(yīng)用。今后, TPVC和 TCPE 有可能成為我國(guó)代替部分NR、 BR、 CR、 SBR、 NBR 橡膠和 PVC 塑料的新橡塑材料。5聚氨酯類T

45、PE聚氨酯類TPE 系由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠,簡(jiǎn)稱TPU,世界產(chǎn)銷量已超過 20萬t,約占PUR (CPU、MPU)的1/5。歐美的TPU最為發(fā)達(dá),其 產(chǎn)量各達(dá)78萬t,約占世界的3/4,日本和印度各為1. 2萬t,中國(guó)為9 000to TPU具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng) 度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性,特別是耐磨性最為突出。缺點(diǎn)是耐熱性、耐熱水性、耐壓縮性較差,外觀易變黃,加工中易粘模具。目前在歐美等國(guó)主要用于制造滑雪靴、登山靴等體育用品,并大量用以生產(chǎn)各種運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋, 消耗量甚多。TPU 還可通過注塑和擠出等成型方式生產(chǎn)汽車、機(jī)械以及鐘表等零件,

46、并大量用于高壓膠管(外膠)、純膠管、薄片、傳動(dòng)帶、輸送帶、電線電纜、膠布等產(chǎn)品。其中注塑成型占到40%以上,擠出成型約為35%左右。近年來, 為改善 TPU 的工藝加7 工性能,還出現(xiàn)了許多新的易加工品種。如適于雙色成型,能增加透明性和高流動(dòng)、高回收的可提高加工生產(chǎn)效率的制鞋用TPU 。用于制造透明膠管的無可塑、低硬度的易加工型 TPU 。供作汽車保險(xiǎn)杠等大型部件專用的、以玻璃纖維增強(qiáng)的可提高剛性和沖擊性的增強(qiáng)型TPU 等等。特別是在TPU中加入反應(yīng)性成分,在熱塑成型之后,通過熟成,而形成不完全I(xiàn)PN (由交聯(lián)聚合物與非交聯(lián)聚合物形成的IPN)發(fā)展十分迅速。這種IPN TPU又進(jìn)一步改進(jìn)了 T

47、PU的物理機(jī)械性能。此外,TPU/ PC共混型的合金型TPU,更提高了汽車保險(xiǎn)杠的安全性能。另外,還有高透濕性TPU、導(dǎo)電性TPU,并且出現(xiàn)了專用于生體、磁帶、安全玻璃等方面的TPU 。在國(guó)際上,TPU 生產(chǎn)廠家以美日歐為主己達(dá)3 0 余家之多,品種牌號(hào)十分豐富。德國(guó)Bayer、 BASE ,英國(guó) IC1 (為享斯邁收購(gòu))、An ch 。 r 等重點(diǎn)著眼于以制鞋為主,美國(guó)的DDE 、 Mobay 和日本的astoran、POIvurethane等以汽車機(jī)械部件為主,均共同向周圍領(lǐng)域擴(kuò)張。作為 TPU同族的PUR,特別是液體聚氨酯 橡膠(PIK不CPU)的發(fā)展尤為迅速,已大量進(jìn)入膠帶、制鞋領(lǐng)域,

48、并己開始步入自行車胎、工業(yè)輪胎 等方面。用TPU 和 LPU 代替一部分像膠已經(jīng)指日可待,至于在工程橡膠塑料部件方面的發(fā)展更不必待言。此外,在醫(yī)療衛(wèi)生方面用于導(dǎo)管、薄膜、片材、異型件、安全套,電子通訊方面用制電線電纜護(hù)套,航空航天方面用其制造貯罐、氣球等都是新的增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)已成為亞洲最大的 PU生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó),2000年產(chǎn)量92萬t,現(xiàn)已超百萬噸以上,占全球 400萬t的l 4。目前,對(duì)PUR 彈性體的需求量也很大,煙臺(tái)、太原、南京、上海等地有10 萬 t 以上的 PUR 生產(chǎn)能力。2000年P(guān)UR產(chǎn)量為8.5萬t,其中TPU有0.5萬t。制鞋業(yè)、合成革業(yè)和汽車業(yè)是TPR應(yīng)用增長(zhǎng)的頭號(hào)市場(chǎng),涂

49、料和粘合劑行業(yè)也大有可為。未來幾年,上海、南京等世界級(jí)16 萬 t 以上大型聚氨酯生產(chǎn)基地建成之后TPU 的產(chǎn)量必將成幾倍增長(zhǎng),屆時(shí)我國(guó)將以全球最大的TPU 鞋底制造業(yè)和快速發(fā)展的汽車零部件業(yè)為中心,構(gòu)成豐富多彩的TPU 世界。三、熱塑性彈性體應(yīng)用前景綜上所述,30 多年來,TPE 正向著硫化橡膠和工程塑料兩種類型方向發(fā)展,出現(xiàn)了四代產(chǎn)品。第一代(1958 1967 年)TPU、 TPS、 TPI 、 TPO、 TPVC第二代(1968-1977 年)TPV、 TPB、 TPEE第三代(1978 1987 年)TPAE、 TPF、 MPR第四代:1988-今) TPQ、 TP NR上述四代TP

50、E,在世紀(jì)前的1970 1990年之間,以年均10%以上的速度飛速發(fā)展,19992000年以6%的速度迅猛前進(jìn)。作為一種新型的彈性體材料 具有橡膠塑料雙重性格的聚合物,既取代了部分橡膠同時(shí)也改性了塑料。2001 年,以TPQ、 TP-NR 的出現(xiàn)和發(fā)展為標(biāo)志,TPE 又開始進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。TPE 的發(fā)展已入大大拓寬了橡膠工業(yè)的領(lǐng)域,同塑料展開了競(jìng)爭(zhēng)。其應(yīng)用已從制鞋、汽車、 建筑、 工業(yè),進(jìn)一步擴(kuò)大到電子通訊、醫(yī)療衛(wèi)生以及高新技術(shù)等方面。TPE 的主要用途如表l 所示。世界 TPE 的具體品種用量,目前仍以TPS 為主體, 大約占 TPE 總量的一半左右,TPO 發(fā)展上升到26%,其余 TPU

51、 13%,其它11%。現(xiàn)在TPE 已成為橡膠和塑料工業(yè)共同爭(zhēng)奪的可貴原材料。預(yù)測(cè)未來幾年,全球TPE的消耗是,年均將以5%6%的速度繼續(xù)向前發(fā)展,2003年將達(dá)170萬t, 2005 年可望實(shí)現(xiàn)200 萬 t, 2010 年可能突破300 萬 t。 隨著膠鞋業(yè)普遍使用TPE 和工業(yè)橡膠制品以及塑料制品陸續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用TPE,屆時(shí)TPE將占到橡膠消耗量的 10% 12%。19992003年TPE與橡膠消耗量的增長(zhǎng)情 況比較見表2。世界各地區(qū)19952000年TPE實(shí)際消耗量及2005年消耗量預(yù)測(cè)見表 3。1998 2003年,世界各地TPE的年增長(zhǎng)速度為:北美 5%, 61萬t;西歐4%, 45萬t

52、;亞洲(不包括中 國(guó))3.7%, 20.6萬t。這期間,中國(guó)的增速高達(dá) 9%,由2000年的30萬t到2003年將達(dá)到40萬t之多。 美國(guó)Freedenia集團(tuán)公司預(yù)計(jì),20012006年全球TPE消費(fèi)將保持年均 6.4%的增長(zhǎng)。其中,北美 5.7%, 歐盟4.4%,亞太8%,總量達(dá)到220萬t,總產(chǎn)值110億美元。主要是汽車和日用品成為拉動(dòng)增長(zhǎng)的最重要 因素,汽車用TPE年均增長(zhǎng)l 5%, 2006年將達(dá)60萬t。另從表3可以看出:1995-2000年北美是世界TPE 增長(zhǎng)最快地區(qū),5 年幾乎增加一倍。2000 2005 年則是亞洲發(fā)展最快時(shí)期,消耗量將超過北美,其中中國(guó)起著決定性的作用。經(jīng)

53、過3 0 多年特別是最近10 余年的快速發(fā)展,TPE 的生產(chǎn)使用技術(shù)已開始走向成熟階段。通用型TPE的 TPS 中, SBS 增長(zhǎng)速度已明顯放慢,重點(diǎn)轉(zhuǎn)向發(fā)展SEBS、 SEPS。 TPO 今后以發(fā)展TPV 為重點(diǎn),10 年之后,其產(chǎn)量有可能接近甚至超過TPS, TPB、 TPI 也將會(huì)有一定發(fā)展TPVC 生產(chǎn)需要道一步放慢,代之以 TCPE 。工程類TPE 如 TPU 、 TPEE、 TPAE、 TPF 等也會(huì)以相當(dāng)遠(yuǎn)度發(fā)展,詳見表4。總的來說,通用型 TPE 仍將占據(jù)80%左右的絕對(duì)地位,TPS 和 TPO 仍是 TPE 的主流。 美國(guó)咨詢公司預(yù)測(cè),2006 年 TPE 消耗量中,TPS

54、將近 1 00 萬 t, TPO 達(dá) 47 萬 t, TPV 將增至 16 萬 t。盡管如此,TPE 的發(fā)展今后也存在著令人擔(dān)心、值得重視的隱憂。雖然世界各大生產(chǎn)廠家都在謀求大量增加設(shè)備,大幅度擴(kuò)大生產(chǎn)能力,然而現(xiàn)在的TPE 專家已開始憂慮,2006 年之后的TPE 增長(zhǎng)速度可能要放慢步伐,回落到4%-5%以下。理由是: 現(xiàn)有三代TPE 的生產(chǎn)能力已經(jīng)增長(zhǎng)很大;第四代新的通用型TPE,迄今未見有新的突破,短時(shí)間內(nèi)不會(huì)有類似上世紀(jì)七八十年代那樣大的發(fā)展。以現(xiàn)有的TPE 取代橡膠和對(duì)樹脂改性己進(jìn)行了整整一輪,技術(shù)已日漸走向盡端,市場(chǎng)也日趨飽和。而TPE 的耐熱性、壓縮永久變形等致命弱點(diǎn),雖經(jīng)共混、

55、接技改性有所提高,但仍難同橡膠抗衡。三是TPE的價(jià)格成本很難再有大幅度下降空間,現(xiàn)有TPE 的材料成本大部要超過同類硫化橡膠的總成本,不具強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)能力;采用橡膠配方技術(shù)用增加填料降低成本,尚無好的新奏效方法。還有TPE 最大優(yōu)越性的再生利用,由于主要對(duì)象是工業(yè)制品和日用膠鞋等,也無法像輪胎那樣可以做到大量回收,在社會(huì)上并未取得實(shí)際效果。凡此種種,TPE 在 2 1 世紀(jì)面臨著許多新的課題有待解決。如何克服TPE 的現(xiàn)存缺點(diǎn),更好地發(fā)揮 TPE 的特性優(yōu)點(diǎn),將成為今后TPE 發(fā)展的關(guān)鍵,世界眾多科學(xué)家都在致力于新型TPE 的開發(fā)研究。TPE今后的開發(fā)方向是;茂金屬催化的新TPE;電子射線、放射線后交聯(lián)的高性能TPE;異種材料復(fù)合成型以及發(fā)泡成型掛術(shù); TPE混合物的再生活化技術(shù);配方設(shè)計(jì)技術(shù);用 TPE作增溶劑制出 新的聚合物混合體 一一現(xiàn)代煉金術(shù)(Achemy)等。歸根結(jié)底,這些高新技術(shù)要能生產(chǎn)出高新技術(shù)材料和產(chǎn) 品, TPE 才具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的發(fā)展前途。2002 年,我國(guó)已成為橡膠消耗量逾306 萬 t 的世界第一大國(guó)。盡管橡膠工業(yè)發(fā)展速度很快,然而,對(duì)于橡膠新材料一一 TPE 的開發(fā)應(yīng)用,在發(fā)展上還很不平衡,總的說大多仍居于后進(jìn)狀態(tài),同美、歐、日等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,存在著較大差距。面對(duì)方興未艾

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