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热塑性聚酯弹性体(TPC-ET),又称聚酯橡胶(TPEE),是一种含有PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线状嵌段共聚物。它结合了橡胶的优异弹性和热塑性塑料的易加工性,具有可调的软硬度和自由设计,是备受关注的新型热塑性弹性体。
TPEE是一种高性能工程级弹性体,具有机械强度高、弹性好、耐冲击、耐蠕变、耐寒冷、耐弯曲疲劳、耐油、耐化学药品、耐溶剂腐蚀等优点。具有良好的可加工性,可填充、增强和合金改性。已广泛应用于汽车零部件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业产品、体育用品、生物材料等领域。
1. 机械性能
通过调整软段和硬段的比例,TPEE的硬度可以在Shore D32到D80之间变化,弹性和强度介于橡胶和塑料之间。与其他热塑性弹性体(tpe)相比,在低应变条件下,TPEE的模量高于相同硬度的其他tpe。
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当模数作为重要的设计条件时,使用TPEE可以减小产品的横截面积,减少材料用量。
2. 抗拉强度
与聚氨酯弹性体(TPU)相比,TPEE具有更高的压缩模量和拉伸模量。采用相同硬度的TPEE和TPU制造相同的零件,前者可以承受更大的载荷。室温以上,TPEE具有较高的弯曲模量,适合制作悬臂梁或扭矩型构件,特别适合制作高温构件。
TPEE柔韧性低,平整度好,低温缺口冲击强度优于其他tpe。其耐磨性可与TPU媲美。TPEE具有优异的抗疲劳性能,加上高弹性,是多次循环载荷条件下的理想材料,适用于制造齿轮、橡胶辊、柔性联轴器、皮带等。
3.耐热性能
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TPEE具有优异的耐热性,硬度越高,耐热性越好。TPEE的使用温度很高,能适应汽车生产线的烘烤温度(150-160℃),在高温下力学性能损失最小。在120℃以上使用时,TPEE的抗拉强度远高于TPU。
此外,TPEE还具有优异的耐低温性能。TPEE的脆性点低于-70℃,硬度越低,耐寒性越好。大多数TPEE可在-40℃下长期使用。由于其在高低温下的平衡性能,TPEE具有非常宽的工作温度范围,可在-70-200℃之间使用。
4. 抗化学腐蚀
TPEE具有优异的耐油性,在室温下可以承受大多数极性液体化学介质(如酸、碱、胺和乙二醇化合物)。它的硬度越大,抗化学药品的能力越强。
TPEE对大多数有机溶剂、燃料和气体具有良好的抗膨胀和抗渗透性能,对燃料的渗透性仅为氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶等耐油橡胶的1/3-1/300。
5. 耐候性、耐老化性
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TPEE在各种外部条件下(如水雾、臭氧和室外大气)均表现出优异的化学稳定性。大多数热塑性弹性体(TPEs)和其他弹性体一样,在紫外光下会发生降解(310nm以下的紫外光是降解的主要因素);
因此,对于户外应用或暴露在阳光下的产品,应在配方中加入防紫外线添加剂,包括炭黑和各种颜料或其他屏蔽材料、酚类抗氧化剂、苯并三唑类紫外线屏蔽剂等,可有效防止紫外线老化。
6. 高弹性
将TPEE材料应用于弹簧,可以提供较长的使用寿命,帮助列车平稳启动、加速、减速和停止。与金属弹簧不同,它们不会生锈,在自然环境条件下不会变质,也不会造成弹性破裂和损失。与橡胶材料相比,它具有更大的可重复使用性,并能保持良好的弹性。
●成型加工方法
1. 挤压成型
TPEE可以挤出成板,管,棒,纤维,薄膜,和其他形式使用特定的单或双螺杆挤出机。
2. 注塑
TPEE可通过注射成型加工成各种形状和尺寸的产品。由于需要一定的塑化和熔融作用,TPEE更适合于螺杆挤出机。
3.吹塑
成型树脂要求具有较高的熔体粘度和熔体强度。
4. 其他成形工艺
包括旋转成型和熔融铸造成型工艺
四、修改与调配
TPEE柔韧性好,熔体稳定性高,熔体粘度低,可用于提高塑料的高低温冲击强度(韧性)、柔韧性,并与共混体系相容性好,提供一定的弹性。TPEE主要用于改性POM、PBT、PET等,与PVC共混,与PP、缩醛、CO烯烃交替共聚物共混,与其他弹性体共混。