吹塑級 TPEE的應用:
吹塑級TPEE特有的高粘度和高熔體強度特性滿足擠出、吹塑加工工藝要求,應用于耐壓軟管.電線電纜護套擠出成型;可吹塑加工汽車零部件,如發(fā)動機進氣風管,轉向器護套、等速聯節(jié)器護套、金屬嵌件進氣管等制件。我院研制的TPEE樹脂H605B已成功進行了吹塑加工實驗.樹脂熔體性質滿足吹塑加工要求。
熱塑性聚酯彈性體(TPEE):是一類以聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)為硬段,聚醚或聚酯為軟段的嵌段共聚物,又稱聚酯熱塑性彈性體或聚酯橡膠。TPEE的研究始于1950年左右,當時ICI公司和Dupont公司在進行對苯二甲酸乙二醇酯聚合時,加入部分聚乙二醇醚得到的共聚物具有一定親水性,提高了產品的染色效果.:這種共聚物具有一定的可逆彈性,通過改變聚醚一非結晶區(qū)和聚酯一結晶區(qū)的相對濃度,就能將其從硬塑料變成典型的彈性體.
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE的合成
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE在合成時,按不同的配比,可制成不同比例的嵌段共聚物。增加硬鏈段比例可提高產物的硬度、強度、耐熱性及耐油性;增加軟鏈段比例可提高產物的彈性、低溫撓曲性,但耐熱性、耐油性及機械強度變差.
合成反應中常采用一次投料法,該法不僅操作簡便而且使聚醚進入鏈段的可能性增大,并能獲得更為均一的序列結構。
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE的結構
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE在熔點(Tm)以下,聚酯段(即硬段 jT)發(fā)生部分結晶形成結晶微區(qū),該微區(qū)起到了物理交聯點的作用:而在加工溫度下,結晶微區(qū)熔化得到聚合物熔體,待成型并冷卻后,重新形成結晶微區(qū),防止了制品變形;而聚醚段(即軟段FTMG,其玻璃化溫度 很低)和未結晶的硬段則形成無定形相,在常溫下處于高彈態(tài),從而形成一種彈性材料。通過改變軟、硬段之間的比例以及硬段的結晶度,所制得的聚酯既可以是柔軟的彈性體,也可以是較硬的,但卻有一定彈性的塑料.
嵌段共聚物的應力應變性能
①伸長率在30%以下時應力與伸長率幾乎成直線關系,在此伸長率范圍內形變是可逆的。這種伸長是連續(xù)的結晶相以及與結晶相連接的短鏈分子的形變。它的剛性強,彈性小,伸長與受力幾乎成直線關系,所以這類共聚物可以承受較大負荷,承受負荷的大小與硬鏈段的克分子濃度有關。
②伸長率在100% ~230%之間,應力沒有明顯的變化,而是形變部分可逆。這種伸長則為結晶相的拉伸定向,兩個物理交聯網可以產生可塑流動。伸長率增加,受力沒有變化這一特點,使得共聚物具有良好的抽絲工藝性能。
③伸長率在360% 以上,應力隨伸長率的增加而升高,形變大部分可逆,這階段的伸長為無定形相變。無定形相由軟鏈段、短鏈聚酯和纏繞的多種長鏈組成,這些鏈的滑動能力相當小,要增大形變必須增加力量,這是它能作為彈性體應用的主要原因。
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE低溫彈性回復性能
聚酯一聚醚彈性體在較低溫度(20℃ 以下),有著和天然橡筋線以及氨綸彈體纖維不同的彈性行為,在此溫度下彈性體的彈性回復明顯和拉伸形變倍數有關,并存在明顯的彈性回復突躍溫度[21]。軟鏈段聚醚的應力誘導結晶是影響低溫彈性回復的主要原因。眾所周知,嵌段共聚物的多重熱轉變行為和相應的均聚物的共聚體相似。當硬軟鏈段都能結晶時,將分別顯示出各自的熔點。
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE熱穩(wěn)定性
荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE在110"C和140"C連續(xù)加熱10h基本無失重現象,若在160"C加熱10h失重為0.05% ,而在180℃加熱10h失重為0.1%。當進行等速升溫加熱時,TPEE自250℃ 開始出現失重,于300"C累計失重為5% ,至400"C就有明顯的失重。因此,這種材料完全可以滿足加工條件。
TPEE具有優(yōu)異的耐熱性能,硬度越高,耐熱性越好。據報道,TPEE在110~140℃ 連續(xù)加熱10 h基本不失重,在160℃ 和180℃ 分別加熱10h,失重僅為0.05% 和0.1% 。等速升溫曲線表明,TPEE 自250℃ 開始失重,到300℃ 累計失重5% ,至400℃ 則發(fā)生明顯的失重。因而TPEE的使用溫度非常高,短期使用溫度更高,能適應汽車生產線上的烘漆溫度(150~160℃),并且它在高低溫下機械性能損失小。TPEE在120℃ 以上使用,其拉伸強度遠遠高于TPU。
此外,荷蘭 DSM Arnitel EM400 TPEE 還具有出色的耐低溫性能。TPEE脆點低于一70℃ ,并且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在一40℃ 下長期使用。由于TPEE在高、低溫時表現出的均衡性能,它的工作溫度范圍非常寬,可在一70~200℃ 使用。
研究浸漬(5~30 rain)和冷卻條件對玻纖增強TPEE的熱性能和形貌的影響發(fā)現,彎曲強度隨浸漬時間增長而增加,而基體樹脂與玻纖的粘結卻變差;材料的熱性能如熔點、玻璃化轉變溫度不受冷卻條件的影響,但急劇冷卻下的結晶度大于緩慢冷卻。