熱塑性聚酯彈性體的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用

熱塑性聚酯彈性體的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用熱塑性聚酯彈性體（TPEE）又稱聚酯橡膠，是一類含有PBT聚酯硬段（結(jié)晶相，提供強度）和聚醚軟段（連續(xù)段）的嵌段線型共聚物。TPEE硬段的剛性、極性和結(jié)晶性使其具有突出的強度和較好的耐高溫性、耐蠕變性、抗溶劑性及抗沖性；軟段聚醚的低玻璃化溫度和飽和性使其具有優(yōu)良的耐低溫性和抗老化性。它兼具橡膠優(yōu)良的彈性和熱塑性塑料的易加工性。1國內(nèi)外發(fā)展狀況TPEE最早由美國DuPont（杜邦）和日本東洋紡公司研制成功。據(jù)估計，現(xiàn)階段全球TPEE總產(chǎn)能已超過15萬t/a。目前國外已開發(fā)出多種新型TPEE。日本積水化學(xué)公司采用二羥基四聯(lián)苯、己二酸二甲酯和乙二醇等3種單體在200～300℃的高溫下熔融聚合成多元嵌段共聚物；Gagon由微生物發(fā)酵法制得含β羥基辛酸酯的聚（β羥基辛酸酯）PHO可生物降解TPEE，另外采用2?羥基丙酸和己內(nèi)酯為原料，先將2?羥基丙酸轉(zhuǎn)化為丙交酯，再用丙交酯與己內(nèi)酯（75/25）共聚得到可降解TPEE；AirProductsandchem公司研究采用CO2與環(huán)氧乙烷共聚生產(chǎn)交替共聚物（PEC?PPC）。國內(nèi)外TPEE主要生產(chǎn)商情況如表1所示。北京市化學(xué)工業(yè)研究院在國內(nèi)最早研究TPEE，已建成30t/a的中試生產(chǎn)線，所開發(fā)的各類TPEE填補了國內(nèi)空白。遼陽科隆化工公司采用該院技術(shù)建成了1000t/a的生產(chǎn)線，目前產(chǎn)能已擴至5000t/a。2002年四川晨光科新塑膠有限責(zé)任公司正式成立，率先在國內(nèi)實現(xiàn)了TPEE的工業(yè)化生產(chǎn)，建成了1000t/a的生產(chǎn)線。目前該公司已先后開發(fā)出H（高性能）級、T（通用）級、C（共混改性）級、阻燃級等20余個牌號的產(chǎn)品，產(chǎn)能達到2000t/a。余姚市晨甬塑膠公司也已得到中藍晨光化工研究（晨光科新塑膠公司和晨光科技公司）的授權(quán)進行TPEE的生產(chǎn)銷售，生產(chǎn)規(guī)模不詳。2生產(chǎn)技術(shù)2.1原料TPEE中的硬段一般選擇高硬度結(jié)晶性PBT，軟段則選擇非結(jié)晶性的聚醚（如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等）或脂肪族聚酯（如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己內(nèi)酯PCL等）。以聚醚為軟段制備的因此可用于帶有銅或金屬編織層的液壓管。同時由于具有優(yōu)良的耐磨性和抗蠕變性，還可用來制作各種傳送帶和輸送帶。3.3運動休閑業(yè)TPEE的另一應(yīng)用領(lǐng)域是體育用品。在運動鞋中，聚酯彈性體主要用來制作鞋底的柔軟嵌入物、環(huán)狀綁帶和可透氣的內(nèi)襯，同時也可用于冬季體育用品中。高爾夫球也會用到聚酯彈性體。緊貼著高爾夫球表層下的內(nèi)層常常以這種材料制作，充分利用了聚酯彈性體優(yōu)異的能量吸收性能。該領(lǐng)域的其他應(yīng)用還有輕擊棒和球桿把手等。另外，寢具也可使用聚酯彈性體制成。用TPEE制成的床墊彈簧，在產(chǎn)品使用周期內(nèi)富有彈性而且無需擔(dān)心變形問題，聚酯彈性體的模量范圍可以根據(jù)個人身形的不同而使床墊彈簧形成不同的彎曲程度，令消費者更舒適。3.4薄膜應(yīng)用聚酯彈性體中軟段的化學(xué)特性決定了它是生產(chǎn)透氣性薄膜的優(yōu)異材料。第一次大規(guī)模、商業(yè)化應(yīng)用的范例是Sympatex聚酯透氣性薄膜，主要應(yīng)用于帶有彈性和透氣性的衣物內(nèi)襯上。另外，聚酯彈性體優(yōu)異的耐磨性和負載承受能力使其可作為鐵軌的減震材料。3.5移動電話在移動電話領(lǐng)域，與現(xiàn)用硅橡膠材料相比，TPEE生產(chǎn)周期短、重量較小，可應(yīng)用于手機鍵盤、手機天線殼體和密封件等。日本Shuehiro公司看中TPEE的這一特點，將遙控器的按鍵從傳統(tǒng)的硅橡膠改用TPEE來制作，效果相當理想。如果此技術(shù)得到推廣，則TPEE的用量將大大增加。4結(jié)束語隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，以及公眾安全與環(huán)保意識的日益加強，TPEE由于優(yōu)異的性能及可循環(huán)使用性越來越受到人們的重視，預(yù)計未來幾年其全球需求量將以較高的速度