热塑性弹性体——顾名思义,就是高温可注塑加工,常温为橡胶弹性的一种材料。
1热塑性弹性体的特性及结构。热塑性弹性体常温下为固态,具有橡胶弹性,在加热到一定温度后具有塑料的可塑性,流动性。材料的玻璃化温度Tg是衡量材料处于何种物态的标准,Tg类似于结晶型物质的熔点。Tg以下是固态,
Tg以上是熔融流动态。热塑性弹性体为高分子聚合物,分子结构中一般具有固态相的刚性嵌段和橡胶相的柔性链段。固态相Tg高于常温,橡胶相Tg低于常温,固态相呈微晶结构聚集在橡胶相周围,以物理三维结构阻止橡胶相流动。当材料加热至温度高于固态微晶相的Tg温度时,固态微晶相熔融流动,破坏了热塑性弹性体的物理三维结构,材料呈现高温状态下的可塑性或流动性。当注塑加工冷却后,温度低于材料固态微晶相Tg,热塑性弹性体再次呈现固态的弹性,恢复其常温下的使用性能。
2热塑性弹性体种类。
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烯烃类热塑性弹性体。这类弹性体分子全部是链状烯烃分子聚合而成。特性:透明或半透明粒子,柔软性,韧性好,适合用于包装材料,起到缓冲作用,也可用于工程塑胶改性增韧。如EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物),POE(聚乙烯辛烯共弹性体)
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苯乙烯系热塑性弹性体。如SBS,SEBS,SIS等。常见的是SBS以及氢化级SBS(也称为SEBS)
SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。苯乙烯分子的六碳链环状分子结构赋予了SBS热塑性弹性体强度及耐磨性,因而苯乙烯系热塑性弹性体比烯烃类热塑性弹性体使用领域及范围更为广泛。以SEBS为基材,通过复合改性,可获得硬度及物性广泛可调的热塑性弹性体TPE(SBS为基材复合改性可获得TPR热塑性橡胶)。TPE热塑性弹性体广泛应用于玩具,运动器材,鞋材制品,工具五金,电子产品,电子材料,汽车行业,食品包装器具,医疗行业,通讯器材,电线电缆等。为多功能性用途的顶级环保材料。
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聚氨酯系弹性体,也称TPU。是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。TPU具备强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性,是一种综合性能优异的环保材料。
热塑性聚氨酯弹性体
TPU按分子结构可分为聚酯型和聚醚型两种,其中聚酯型TPU抗水解性能比较差。
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热可塑性聚酯弹性体,也称为TPEE
是一类含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。
PoE的英文全称是:Post occupancy Evaluation, 关于PoE的定义有很多,Friedman在其PoE著作中是这样定义的,“PoE是一个度的评价:建成后环境如何支持和满足人们明确表达或暗含的需求。”1988年,美国Preiser等人在其著作《使用后评价》中定义:PoE是在建筑建造和使用一段时间后,对建筑进行系统的严格评价过程,PoE主要关注建筑使用者的需求、建筑的设计成败和建成后建筑的性能。所有这些都会为将来的建筑设计提供依据和基础。
为保护臭氧层,国际上对空调设备的制冷剂都做了限制,出现了各种替代制冷剂,其冷冻油也相应变化。对空调的替代制冷剂为R134a、R410A/407C,其冷冻油分别采用PAG、POE。
POE是Polyol Ester的缩写,又称聚酯油,它是一类合成的多元醇酯类油。PAG是Polyalkylene Glycol的缩写,它也是合成的聚(乙)二醇类润滑油。其中,POE油不仅能良好地用于HFC类制冷剂系统中,也能用于烃类制冷。PAG油则可用HFC类、烃类及氨作为制冷剂的制冷系统中。
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—CH2······ 简写:nCH2=CH2→ 聚合压力大小:高压、中压、低压; 聚合实施方法: 淤浆法、溶液法 、气相法 ; 产品密度大小:高密度、中密度、低密度、线性低密度; 产品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。 聚乙烯特性 聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70~-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良;但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的,耐热老化性差。 聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度。 聚乙烯的种类 (1) LDPE:低密度聚乙烯、高压聚乙烯 (2) LLDPE:线形低密度聚乙烯 (3) MDPE:中密度聚乙烯、双峰树脂 (4) HDPE:高密度聚乙烯、低压聚乙烯 (5) UHMWPE:超高分子量聚乙烯 (6)改性聚乙烯:CPE、交联聚乙烯(PEX) (7)乙烯共聚物:乙烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH) 分子量达到3,000,000-6,000,000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高,可以用来做防弹衣。 主要方法: 液相法(又分为溶液法和淤浆法)和气相法(物料在反应器中的相态类型)。我国主要采用齐格勒催化剂的淤浆法。 条件与过程描述:纯度99%以上的乙烯在催化剂四氯化钛和一氯二乙基铝存在下,在压力01-05MPa和温度65-75℃的汽油中聚合得到HDPE的淤浆。经醇解破坏残余的催化剂、中和、水洗,并回收汽油和未聚合的乙烯,经干燥、造粒得到产品。 化学名称:聚乙烯 英文名称:Polyethylene(简称PE) 比重:094-096克/立方厘米 成型收缩率:15-36% 成型温度:140-220℃ 特点:耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件 成型特性: 1结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形 2收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统 3加热时间不宜过长,否则会发生分解 4软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模 5可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂
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