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热塑性弹性体的加工和应用

热塑性弹性体的加工和应用
热塑性弹性体的加工和应用

热塑性弹性体的加工和应用

谢忠麟

(北京橡胶工业研究设计院,北京,100143)

1、热塑性弹性体的特点

热塑性弹性体(TPE,Thermoplastic Elastomer),又称热塑性橡胶(TPE,Thermoplastic Rubber),是新型弹性体,它经历了四个发展阶段(1985~1967,1968~1977,1989~今),取得了长期发展,涌现出许多工业化产品,成为与传统硫化橡胶强有力的竞争对手。

注1.设定制品的性能相当

注2.相对密度按TPEE混合料为1.15,CR混炼胶1.33.

表3 制鞋能耗比较

图1 TPEE与硫化橡胶挤出软管的能耗对比一例

2.热塑性弹性体的制造方法简述

TPE的种类很多,制造方法各异,大致分为以下几类。

2.1 聚合

(1)阴离子聚合将苯乙烯与二烯烃(丁二烯或异戊二烯)在烃类溶剂中以RLi(烷基锂)为催化剂进行聚合而制造SBS和SIS等。

(2)配位阴离子聚合1,2—聚丁二烯和反式聚异戊二烯是以VOCI4/R3Al或Co(ph)/R3Al等催化剂,在烃类溶剂中将烯烃或二烯烃聚合而得。

2

(3)自由基聚合由于分子设计困难,采用自由基聚合制造的TPE很少,目前只有乳液聚合的热塑性氟弹性体。

2.2 缩聚在邮寄溶剂中或无溶剂状态下,将二元醇与二元羧酸等进行热缩聚或界面缩聚而得的TPEE(聚酯热塑性弹性体)和TPAE(聚酰胺热塑性弹性体)。

2.3 加成聚合热塑性聚氨酯弹性体(TPV)是在有机溶剂中或无溶剂的状态下,由二异氰酸与二元醇进行加成聚合反应而得。

2.4 聚合物共混

(1)共混型或不分支联共混型热塑性弹性体

(a)TPO TPO又称烯烃系热塑性弹性体,它包括以聚丙烯(PP)为硬段、乙丙橡胶(EPDM 或EPR)为软段通过简单共混或动态硫化形成部分交联的热塑性弹性体。

(b)TPVC TPVC(聚氟乙烯系热塑性弹性体)是软质PVC的拓展,它由软质PVC与部分交联(凝胶)PVC或高聚合度PVC或部分交联NBR共混而成。

(2)全动态硫化共混型热塑性弹性体(TPV)

将橡胶(EPDM、IIR、NBR、NR等)和聚烯烃(一般是聚丙烯—PP,也有PE)与交联剂和/或其他助剂在高温和高剪切下在共混的同时进行交联而形成的TPE,又称TPV。TPV的岛相是高度交联(按ASTM D 6338-03:>95%)的极微细的(2μm)的橡胶粒子,海相是塑料(PP)

3.TPE的种类

TPE的分子中,必需要有两个成分:具有火商弹性的橡胶(软段)和为防止塑性变形的分子约束成分(硬段)。TPE通常按主链的约束成分进行分类(表4)

表4 TPE的主要品种

-3-

注:1

TPO-部分动态硫化共混型烯烃类热塑性弹性体;TPV—全动态硫化共混型热塑性弹性体;TPVC—聚氨乙烯热塑性弹性体;

MPR—熔融加工型热塑性弹性体;TPUR,TPU—热塑性聚氨酯弹性体;TPEE—热塑性聚氨酯弹性体;TPAE,TPA—热塑性聚酰胺弹性体;1,2—PB—1,2—聚丁二烯;Trans—IR——反式1,4—聚异戊二烯;FTPV—热塑性氟橡胶。

注2. 公司名(ABC顺)

(1)巴陵石化(中,岳阳)(2)大金工业(日)(3)大日本化学(4)山东北化(中,山东龙口)(5)电气化学(日)(6)东洋纺织(日)(7)鄂丰(中,鄂州)(8)金陵奥普特(中,南京)(9)锦湖(韩)(10)科盟(中,大连)(11)茂名石化(中,茂名)

(12)南帝(中,台湾)(13)奇美(中,台湾)(14)日本(日)(15)日本合成(16)日本(日)(17)三博高分子合金(中,宁波)(18)三井石化(日)(19)三井日曹丰(日)(20)三菱化成(日)(21)三菱(日)(22)山西化工研究院(中,太原)

(23)台湾合成橡胶(中,台湾)(24)旭日化成(日)(25)燕山石化(中,北京)(26)住友化学(27)住友(日)(28)Akzo(荷)(29)American Cyanamid(美)(30)APA(Advanced Polymer Alloys,此产品原由Du Pont生产,美)(31)Ato Chem(法)

(32)Bayer鄂丰(中,鄂州)(33)Dexco Polmers(美)(34)DSM(荷)(35)Du Pont(美)(36)Eni Chem(意)(37)Exxon Mobil(美)(38)Elastogran(德)(39)Harrison Malysia(马来西亚)(40)Hüls(美)(41)Kuraray(中,日)(42)鄂丰(中,鄂州)(43)Phillips Petroleum (美)(44)Polysar(加)(45)Shell Chem.(美)(46)Texim(美)(47)Zeon Chem(美)

-4-

4.TPE的加工和应用

在众多的TPE之中,应用量大面广的主要有四大类:(1)苯乙烯类TPE,以SBS、SIS 和SEBS为代表;(2)烯烃类TPE,包括TPO和TPV。近年来TPV镇长较快,在工业化的TPV中以Santoprene为代表的热型性乙丙橡胶占首位;(3)热型性聚氨酯弹性体;(4)热型性聚酯弹性体(以Hytrel为代表)

PVC系列TPE(TPVC)一度在日本盛行,70%以上以上用于汽车,15%用于电线。随着严格的环保政策(PVC和邻苯二甲酸酯增塑剂的禁限用;REACH等法规),TPVC的市场会较快地缩小。

以下择主要TPE的加工应用简要介绍。

4.1 苯乙烯类TPE(SBS)

4.1.1 SBS

我们的SBS生产装置是依靠国内技术建设起来的,1984年巴陵石化公司采用燕山石化公司研究院的技术工业化成功,90和93年分别在巴陵和燕山建成万吨级工业生产装置,意大利EniChem公司和台湾合成橡胶公司的SBS就是使用中国燕山的技术。1997年茂名石化引进比利时Fina公司生产装置。现在中国已有11条SBS生产线,设计能力23万吨/年。2004年国产SBS世界第一产量26万吨(充油SBS占61%),接近世界产量1/5。

中国是SBS的消费大国,2006年消费量达46.6万吨,约占世界消费量的1/3。同时也是世界SBS的最大进口国(2006年进口17.8万吨)。目前在建SBS的生产能力为22.5万吨/年,预计未来数年SBS的产量大于国内需求量,应用方向市场压力会增大。

SBS最大的市场是鞋材和沥青改性(铺路材料,防水材料等)

4.1.1.1鞋材

由于SBS质轻、弹性好、美观、耐屈桡、表面摩擦大、耐寒、抗湿滑、着色性佳、透气性良好等优点,广汽应用于鞋材,如皮鞋底(绉片底)、休闲鞋、便鞋、防寒鞋等,但因其耐磨性和耐热性较差,不宜作运动鞋和登山鞋底用。

国内外SBS生产厂不仅生产多种牌号的SBS纯胶,而且还生产许多牌号鞋用SBS混合粒料供鞋厂选用。SBS纯胶在结构上分为星型和线型,而且有不同牌号的充油SBS(一般是充环烷油)

(1)SBS混合粒料

A.配方设计

(a). SBS

牌号很多,可从各公司的样本根据需要进行选择。表5列举几种国产SBS纯胶和充油胶的性能。

(b)树脂

通过添加树脂(聚苯乙烯、聚—@—甲基苯乙烯、聚乙烯、EV A、聚丙烯、古马隆、松香季戊四醇酯,RX-80树脂等),可以调节SBS的性能,例如硬度、强度、耐磨、老化、流动性、氢化、粘性等。聚苯乙烯树脂(PS)的综合性能最佳,是SBS混合料中的重要添加剂。常用流动性的PS,例如日本Asahi Dow公司的Styron 679.

(c)软化剂(加工油)

软化剂是SBS费用不可的组分,其作用是调节硬度,流动性,并降低成本,充油SBS 可使配炼加工更容易。最常用的是环烷油,芳烃成色深、有毒、不能使用,石蜡油不能改善物性,还会导致喷出。国产克拉玛依KN系列环保型环烷油(例如KN4010等)质量上乘。

(d)填充剂

SBS可以大量添加填充剂。因为,与传统橡胶不完全一样,首先不是为了补胎,因为它的强度来自PS嵌段末端的聚集,使用填充剂的目的主要是降低成本和着色。

炭黑对SBS不补强,碳酸钙和陶土是两种最主要的填充剂。白炭黑适用于半透明(牛筋底)高档鞋。

E.防护体系

SBS由于没有交联而有大量双键,光、臭氧、紫外线、热对它的劣化作用特强,因此必须添加防老剂和紫外线稳定剂。

◎配方举例

彩色(或本色)、鞋底料(直接注塑底)

[例1]. 中国某厂:充油SBS(Asaprene 475)150,PS(679)60,RX-80树脂10,环烷油40,轻质碳酸钙45,钛白粉5,硬脂酸锌0.5,抗氧剂3114 1,紫外线吸收剂(UV-9)0.5,颜料适量。性能:熔体流动速率(E条件)3~10g·(10min)-1,硬度(A)44度;拉伸强度6.37MPa,300%定伸应力3.93MPa,拉断伸长率555%,拉断永久变形14%,撕裂强度19.6KN·m-1,屈桡龟裂(3级)3万次,DIN磨耗指数2.71.

[例2].美国Shell公司Kraton D5119/Kraton D5122混合料

充油SBS(Kraton D4122)155/155,PS 70/100,环烷油50/45,轻质碳酸钙60/55,钛

白粉5/5,抗氧剂1010 0.5/0.5

性能:硬度(A)50/65度,熔体流动速率(E条件)22/25g·(10min)-1

办透明高级鞋底料(单片底)

[例1]. 中国某厂:SBS(Asaprene 475)150,PS(679)15,环烷油7.5,白炭黑10.5,Rx-80树脂12,抗氧剂3114 0.75,紫外线吸收剂0.75,硬脂酸锌0.5;性能:熔体流动速率(E条件)7g(10min)-1,硬度(A)58度,拉伸强度12.1MPa,300%定伸应力5.0MPa,拉断伸长率980%,拉断永久变形23%,撕裂强度35KN·m-1,回弹力38%,DIN磨耗指数1.5.

[例2].美国Shell公司配方:SBS(Kraton 1150)73,SBS(Kraton 1184)27,环烷油58,白炭黑,抗氧剂DLTP 0.5,抗氧剂1010 0.5,紫外线吸收剂UV-P 0.5,硬脂酸锌0.5.性能:硬度(A)60度,拉伸强度6.5MPa,300%定伸应力2.3MPa,拉伸长率700%,拉断永久变形24%,撕裂强度23 KN·m-1,回弹性45%。

B.混炼/造粒

图6 SBS的混炼/造粒流程

目前,基本上商用高速捏合机或螺带混合机预混、双螺杆挤出机挤出、热切造粒。粒子约为∮4X4圆柱形,直接用于注塑成型。

[例1].某生产线使用的设备

a.螺带混合机:容量1200L,转速70RPM,生产能力600Kg ·h-1。

b.双螺杆挤出机:意大利MARLIS TM 150L,螺杆直径∮150,长泾比(L/D)32/1,

螺杆转速8~80RPm,生产能力6000 Kg ·h-1。

c.注塑

直接成型底是套帮直接注塑,单元底是先注塑出套底,然后与鞋帮冷粘合。Desma等国外进口的注塑机以及国产多工位圆盘注塑机都在国内广泛应用。

注塑工艺条件要根据SBS粒料的性能以及注塑机的型号和鞋底尺寸而定。

粘合:SBS是比较难粘合的材料,单元底应先进行卤化处理(次氯酸钠或次氯酸钙/盐酸水溶液,三氯三异氰酸的卤化效果更佳)然后根据鞋帮材料涂适当的粘合剂,与鞋帮冷粘。

4.1.1.2 沥青改性

SBS改性沥青的用途包括三方面:(1)路面铺设(2)防水卷材(3)防水涂料。其中SBS道路改性沥青是高速公路、机坊路面的主要材料,也是我国SBS消费量技术上升的主要原因。

沥青对温度的敏感性强,低温时发脆引起问缩裂缝,高温时粘结强度低,出现软化流动和高温现象,使用寿命短。通过与某些聚合物共混改性,可以改善沥青的低温屈桡性和高温抗流动性,使改性沥青产品的性能提高,使用寿命延长。SBS比以往使用的EV A.PE和SBR效果好得多,SBS改性沥青路面的耐久性比未改性沥青增加10倍。

(1)沥青改性用SBS

用于改性沥青的国产SBS的牌号见表6。由于SBS分子结构、分子量、嵌段比的不同,改性沥青的性能也不同(表7)。由表7可见,同一厂生产的不同牌号的SBS改性的沥青的影响不同,如道改2#对沥青的软化提高较大,yh-791H对沥青的5℃延度提高较大。而且还由数据表明,不同的SBS的改性沥青60℃粘度也不一样。对使用稳定性有影响。不同产地和牌号的沥青,推荐使用的SBS牌号也不一样,因此要根据具体情况选用合适的SBS 牌号。

表6.用于改性沥青的国产SBS

表7.不同牌号SBS改性沥青性改

表8是根据SBS 与沥青的匹配性(通过针对度,软化点和5℃延度来评价),对不同基质的沥青推荐的SBS 牌号。如果匹配不当,会造成沥青/SBS 混溶不好,分层,离析。

表8. 对不同沥青基质推荐牌号[例]

(2) SBS 改性沥青的应用 A .SBS 改性沥青路面

SBS 改性沥青路面的施工分为两步。 第一步为SBS 改性沥青的制备:

其中,辅料可能包括填料(细颗粒二氧化硅,碳黑、粘土等),聚笨乙烯、聚乙烯、EV A 、古马隆树脂、矿物纤维或木质纤维。添加剂辅料调整SBS 改性沥青的某些性能和降低成本。例如北京首都机声的高速公路和东跑道、八达岭高速公路是使用2~3%SBS+3~%

PE+0.3~0.4%纤维。

SBS 改性沥青的制备可以采用固定装置(制好后运到施工现场)或车载装置(现场制造)。后者是目前最广泛使用的装置。

第二步为筑路施工与普通施工情况基本相同;

SBS 改性沥青的质量要符合JTJ036《公路改性沥青路面施工技术规范》规定的《改性沥青质量技术要求》中的SBS 类改性沥青的质量指标。

(2) SBS 改性沥青防水卷材

SBS 改性沥青防水卷材是中低档建筑大量使用的防水材料,一般都要求SBS 的含量大于10份(以沥青为100)。

防水卷材的基本配方:沥青100,SBS (YH-791或801)10~17,APP (无规聚丙烯)0~3,碳酸钙30~80,环烷油适量。

该防水卷材一般采用浸渍生产,胎基有破纤胎和聚脂胎两种。关键技术是改性沥青的制备。SBS 必须在沥青中分散均匀,必须得证SBS 改性沥青在胶体均化磨中的有效运行时间。

SB S 改性沥青防水卷材执行JC/T 560-1994《弹性体沥青防水卷材》标准。

搅拌混合

储存

输送

改性沥青

SBS 改性沥青防水卷材浸渍法生产工艺如下:

4.1.2 SEBS

SEBS 是SBS 的加氢产品,结构是聚笨乙烯-聚乙烯-聚丁烯和聚苯乙烯的嵌段共聚物。由于其双銉被饱和,所以,SBS 的耐侯性(图3)、耐热性(图4)是无法与SEBS 相比的。SEBS 的耐臭氧性极优,按ASTMD1171,150×10-8×60℃×1000h 不龟裂。电性能优良,体积电阻率(2~9)×1016Ω.CM.介电强度25~35KV .mm -1 ,有优良的机械强度弹性,使用温度范围广(-65~120℃,短时可达150℃),而SBS 最高使用温度65℃。耐油性可与EPDM 和CR 比美,而且耐溶剂性和耐药品性,耐碱性优良。通过配方设计,可以达到V-O 的阻燃级。此外,SEBS 符合环保要求,可以用于接触食品的制品,儿童玩具和医疗卫生用品。

SEBS 的生产技术由Shell (壳牌公司)垄断,日本旭化成和我国(自有技术)已有生产。巴陵石化公司现在已有2万吨/年生产能力,共有4个牌号(表9)。

Shell 公司生产的SEBS 混合料牌号为Elexar G 和Kraton G 、日本Aron 化成用Shell 的SEBS 纯胶生产的混合料牌号也是Elexar G 德国克来宝(Kraiburg )公司生产的SEBS 混合料牌号为Thermolast K(该公司在苏州已设厂)。

SEBS 的主要用途电线电缆护套、汽车零部件、食品与医疗卫生用品,密封件和粘合剂。它可以挤出、注塑和吹塑。

Shell 和Arom 的SEBS 电线电缆料的挤出工艺条件如下:

螺杆:PVC 、PE 用,但计量段长,L/D 20/1~24/1,压缩比1/2.5~1/3.5 ; 筛网:40~80目; 温度:C1 180~205℃,C2 200~220℃,C3 210~230℃,直角接套210~220℃,料温210~225℃;

钢丝预热:90~200℃; 冷却:25~65℃; 热稳定性:260℃(可重复利用)。

图3 SEBS 的耐候性

(氙灯老化试验机,黑板温度63℃,喷晒周期12min.(60min)-1,光源:碳弧灯)

表9巴陵石化的SEBS

4.1.3 SIS和SEPS

SIS是苯乙烯和异戊二烯在阴离子聚合体系下制得的线型和星型嵌段共聚物,主要用于粘合剂,特别是热熔压敏胶的主体材料,制成包装融、妇女卫生用品、双面胶带及耐油标签等。巴陵石化生产5个牌号:SIS1209、SIS1200、SIS1204、SIS1105、SIS4104。

SEPS是采用茂金属对SIS进行特殊的低压加氟工艺开发的新型TPE,1990年由日本Kuraray公司实现工业化,商品名Septon,共有SEP和SEPS6种。

SEPS比SIS有突出的耐热性耐侯性以及优异的粘结性,是用作粘合剂的高能基材,目前世界上只有Kuraray一家生产(日本和美国设有工厂)。

4.2全动态硫化热塑性弹性体(TPV)

在众多的e商品化的TPV中,以全动态硫化热塑性乙丙橡胶应用面广量大,尤以Exxon

Mobil(公司演变:Mosamtor-AES-Exxon Mobil)的山都平(Santoprene)最著名.本文仅介绍热型性乙丙橡胶,限于篇幅,只好割爱。

4.2.1热塑性乙丙橡胶

(1)微观结构特点

全动态硫化热塑性乙丙橡胶(以下简称EPDM TPV)是由EPDM与PP在硫化体系的存在下的高温、高剪切的作用下,在共混的同时,被打碎的EPDM粒子实现高度(>95%)交联。海相(连续相)为塑料(PP)、岛相分散相为<2μm的交硫乙EPDM微粒(见图5)。交联EPDM的粒子尺寸对应力一应变性能有很大影响。粒子越小,应力-应变性能越佳(图

6)。而且,随着橡胶粒子的交联密度的增加,强伸性能胶变(图7)。

图5EPDM TPV 的微观形态

图6EPDM TPV 中橡胶粒径与应力-应变的关系

(图中数字表示粒径/)

图7交联密度对EPDM/PP动态硫化胶性能的影响

(2)性能与特点

EPDM TPV是由部分硫化乙丙橡胶(TPO)发展起来的,在传统的硫化橡胶中它的对手是CR(以防尘罩为代表)和EPDM(以汽车密封条为代表)。与TPO和CR、EPDM相比,EPDM TPV的性能有以下主要特点。

A.压缩永久变形比TPO大有改善(图8),而且也优于EPDM和CR(图 9);

B.耐油性优于TPO(图10);

C.耐侯性能和耐臭氧性能优异。氙灯老化1000和2000h,强伸性能变化很小;

D.耐热、耐寒,连续工作的最高温度135℃,最低温度-60℃,与EPDM相当,优于

CR;

E.电性能优良;

F.屈挠性能优良,特别是抗屈挠割口增长性佳;

G.有多种特殊性能的混合料(导电、阻燃、FDA、医用等)可供用户选用;

H.无需硫化,边角料可以重复利用多次;

I.可以热熔接;

J.着色性好;

K.可以与塑料或其他热塑性弹性或e硫化的橡胶共挤出;

L.新开发的闭孔发泡技术,可制造相对密度低至0.2的海绵制品。

图8TPV(Samtoprene)与TPO的压缩永久变形对比

(70℃×22h,ε=25%)

Δ-TPO, ○-TPV

图9TPV(Santoprene)与TPO耐油性对比

(1#油,70℃×168h)

Δ-TPO, ○-TPV

图10压缩永久变形的对比

(3)牌号命名

Santoprene是生产最早的TPV,它的牌号很多,有系列的命名方法,

A.5位数字命名(表10)

B.W级-特殊品级

◆101-90-W190 相对密度1.5,吹塑,消音

◆111-85-W193相对密度1.35,注塑,消音

◆111-87-W173相对密度1.5,注塑,消音

◆171-55-W199仅供Becton Dickinson 作注射器胶塞

◆251-80-W204特殊阻燃级

◆201-64-W175簿壁挤出异型材

C.其他品级

◆199-87导电级◆199-180导电级

◆521-70建筑用级

◆591-65建筑用耐紫外线级表10数字命名法

举例:101-73黑色、通用级、邵尔A型硬度73

253-80本色、阻燃级、邵尔D型硬度80

Exxon Mobil公司的Santoprene的硬度等级由45~0D。

中国规模最大、质量上乘的EPDM 生产公司是(山东)道恩北化工弹性体材料有限公司,商品名Dawnprene,有年产3000吨的生产线。现有黑色和本通用型混合粒料14个牌号,硬度由38A~40D。

(4)应用

EPDM TPV可以进行注塑,挤出、吹塑、压延、成型,而且由于环保、节能、可重复利用,应用范围不断扩大。主要应用于汽车用防尘罩、密封条。软管、电线、家用电气以及工具运动器材和日用制品。

A.防尘罩

汽车防尘罩以往使用CR(由CR320→耐热耐寒专用CR),由平板硫化转向注射硫化。CR生产工序繁多,硫化耗时长,废次品率高。

80年代初Santoprene问世以来,TPV与硫化橡胶争夺市场的第一个主打产品便是汽车防尘罩。经过20多年的竞争,TPV防尘罩已确立在汽车工业的地位,逐渐有取代CR防尘罩的趋势。我国生产EPDM TPV防尘罩已有10多年历史,主要生产厂是天津环宇橡塑制造公司。

生产防尘罩Santoprene是87A和40D,单用或并用。采用吹塑成型工艺。

吹塑成型分为挤出吹塑(挤一吹)和注射吹(注一吹)两种。

防尘罩挤一吹成型是先用挤出机将TPV挤出型坯,然后合模、吹塑,最后脱模。此工艺不易控制,因为防尘罩形状、壁厚并不均一,而且挤出的热型坯是自上而下垂落的,也会发生形变。采用型坯壁厚控制装置,可以提高制品质。

注一吹成型比挤一吹成型先进,国外基本上采用此工艺生产防尘罩,国内也有厂家引进国外成套设备生产,生产效率高(几十秒生产一个产品)。质量良好稳定,废品率低。注一吹成型装置有两副模具,第一副模具通过注射机将TPV注入形成型坯,然后旋转到吹塑位置进行吹塑(此时第二副模具转到注射位置)然后脱模。两副模具旋转交替,效率很高。

吹塑工艺条件

干燥:新材料(70~80)℃X3h,回料时间要长些。

挤出吹塑各段温度:进料段195~205℃,过渡段200~205℃,计量段208~210℃,

机头210~215℃,口型215~220℃。

吹胀比(=制品最大外径/型坯外径):4/1

B.密封条

1998年,德国戴姆勒一奔驰汽车首次制定新型的A级系列汽车的后侧窗密封条使用Santoprene,2000年DSM公司开始一些汽车上使用改公司的TPV“Salink”。目前,世界上许多汽车公司都设计和使用EPDM TPV,例如奔驰、克莱斯勒、梅德塞斯、大众、奥迪、通用、富特、雷诺、本田、丰田等。包括三角窗、玻璃导槽、车窗、车门外侧。发动机盖。行李箱等密封条,有些还采用发泡TPV和复合密封条。

近来,汽车密封条采用EPDM TPV有迅速增加的趋势,其首要原因是环保的要求。传统的EPDM密封因其硫化体系中使用产生致癌亚硝酸的促进剂(BZ、TRA、TT、DTDM等),虽然已采用环保的替代品(DBZ、ZDTP、DTDC等),但仍有忧虑。炭黑和加工油以及某些助剂存在致癌PAHs(多环芳烃)。传统的PVC或TPVC密封材料,因含卤素和邻苯二甲酸酯也在环保禁/限之列。而EPDM TPV不存在上述环保问题。其次,从环保的角度,要求汽车橡塑制品提高重新利用率(30%→70%),传统EPDM硫化胶敌不过EPDM TPV。此外,TPV无需混炼和硫化。可以与硬质塑料(PE、PP)共挤出可生产彩色封条,耐UV性优良,

可生产高硬度制品(比EPDM简便),而且按角可以热熔接。

●挤出机:长径比(L/D)24/1,压缩比2.5/1。

●挤出温度(℃),由55A→50D;

进料段175~195,过渡段180~195,计量段180~200,

机头 195~210,口型 200~215,熔体 200~215

●挤出前粒料要干燥(70~80℃X3h),否则挤出物有气孔。

●挤出滤网:有挤出机→过滤机60/40/20目。

C.软管

以PP为内管,聚酯为增强层,外层胶包覆的PP/TPV复合软管(图11),是通过TPV 和热熔胶(例如Day chem. International,Inc 的Numel热熔胶)共挤出,使外层胶TPV与聚酯线牢固粘合(剥离强度达4K N·m-1)。通过适当的其他粘合剂与TPV共挤出,TPV与尼龙、芳纶和镀铜钢丝都能良好粘合。图12为TPV/PP复合软管的生产线。

图11 PP/TPV复合软管结构

图12 软管外胶包覆生产线

D、电线电缆

EPDM TPV 代替EPDM硫化胶作为耐热电缆护套已在国外生产多年,国内由于价格问题,并未广泛使用。TPV在国内已用生产汽车点火线护套,替代以前使用的硅橡胶和EPDM。

E、注塑制品

许多家电和生活用品以及其他工业制品,现在已越来越多选用EPDM TPV。大多数采用注塑成型生产。

注塑用的Santoprene粒料先要干燥:新料80℃×3h,回料80℃×4h,阻燃剂80℃×3.5h,特殊用途牌号要较长的干燥时间。

推荐的注塑条件:

机筒:后部 180-195℃、前部190~210℃

注嘴:200~220℃

熔体:200~220℃

模具:25~40℃

注塑总周期:100~200S

螺杆转速:100~200RPm

模压收缩率:1.5~2.5%

4.3 热塑性聚酯弹性体

(1)特点

以杜邦公司Hytrel为代表的TPEE具有以下特点:

A、硬度比较高,感觉像塑料。邵尔D型硬度30~82.

B、机械强度高,最高可达48MPa

C、耐热、耐寒性好,使用温度上限140℃,脆性强度<-70℃

D、抗冲击(低温冲击)、耐疲劳。罗斯缺口屈挠个口增长性能可达1×106 次

E、抗撕裂:ASTMD1004的C型撕裂强度51×253KM.m-1 (硬度由35D~82D)

F、弹性高:回弹性60~70%

G、耐蠕变

H、耐油、燃料和多种其他化学药品

(2)应用

虽然Hytrel在1972年就已工业化,但其应用的发展势头远远不如TPV。由于价格高,也限制它在一般用途的使用,大多用于要求苛刻的高端制品。

A、汽车安全气囊展开门。国内外已确认Hytrel市目前最佳的材料。

B、液压软管。内外层都用Hytrel,挤出机螺杆是渐变变流螺杆(Gradual transition

screw),等螺距、高压缩比(2.7/1~4/1)。

C、工业车轮。耐磨、质量轻。

D、挠性连轴节:耐磨、高载荷和高扭矩下生热小。

E、消防胶管内层胶:耐水解、耐霉菌、抗疲劳性都优良。

F、越野滑雪靴底:低温屈挠性好、抗疲劳性佳。

G、汽车防尘罩

中档防尘罩(如齿条防尘罩)采用EPDM TPV(如Santoprene),中高档和高档防尘罩(如CVJ)采用TPEE(如Hytrel)。天津环宇公司用进口生产设备已大批量生产。

从表11可见,只有硬度47D级的TPEE可以达到大众和德尔福(Delph)的防尘罩力学性能

要求。生产工艺:注一吹成型、设备与TPV防尘罩相同。TPEE注塑之前必须严格控制水分含量(<0.1%)注一吹操作中,TPEE的温度敏感性比TPV达,要多加注意。

目前中国橡胶行业使用TPEE量最大的产品就是汽车防尘罩,但是相对用量还是不大。据杜邦公司称:日本Shuehiro公司从传统的硅橡胶改用Hytrel来制作遥控器的按键,从而缩短了生产周期、增强了设计的灵活性,相当“理想“。如果此技术得到推广,则TPEE的用量会大大增加。

4.4 热塑性聚氨酯弹性体(TPUR,TPU)

目前,我国三大类聚氨酯橡胶中,M-PUR(混炼型聚氨酯橡胶)萎缩、C-PUR(浇注型聚氨酯橡胶)发展较快、T-PUR(热塑性聚氨酯弹性体)较为平稳。

(1)特点

A、强度高。在现有的TPE中强度最高者,29.4~49MPa(硬度60A~80D).

图13为四大类TPE的应力应变曲线。由图可见,TPUR具有高的拉伸强度和良好的应力应变性能。同时TPUR在较长时间负荷作用下,应力应变曲线下降幅度较小,说明它适宜在长期负荷的恶劣环境中工作。

B、有优异的耐磨性(表12)。

C、耐热性能并不突出。通常TPUR仅容许长期暴露在80℃以下的工作温度环境中,软的

和硬的品级可以短期暴露在100℃工作温度下,硬度高的品级可以在120℃温度环境中短时间工作。

D、低温性能优异。脆性温度<-70℃,在低温下有很高的抗冲击强度,-20℃以下也不

会破裂。

E、耐液体性能。耐酸碱较差,耐矿物油、脂较好,但对含乙醇的车用油有较大的溶胀

时。一般,耐热水、耐湿气能力较差。但有些品种,对耐热水性能有较大改进。

F、耐候性良好。虽然在日光紫外线长期照射下会轻微变黄,但材料的性能影响不大。

户外使用的TPUR,配方中均配有紫外线稳定剂,也可添加炭黑屏蔽紫外线,提高使用寿命。

室温下的屈挠性能很好。

图13 4大TPE的应力——应变行为

表12 TPUR与其他材料耐磨性的比较

注: 1):载荷980N、转数1000、磨轮CS-17 2): DIN 53516

(2)主要牌号

A、国产TPUR主要有天津市塑料化工二厂和山西化工研究所合成化工厂(见表13)

B、国外主要品种见表14

表13 国产TPVR

(3)加工工艺

A、胶料干燥:使用前烘干,保证含水量<0.1%,甚至达0.02%。

硬度<85A者,(80~90)℃×6h;硬度>85A者,(100~110)℃×3~5h.

B、注射:

?普遍采用三段螺杆注射成型。螺杆长/径(L/D)比>15/1,一般在18/1~24/1范围内。螺杆压缩比应<4:1,通常在2:1~3.5:1范围内。注射机容量应为制品的40%~80%。

?注塑温度:C1 190℃、C2 205℃、C3 215℃、C4 205℃、注嘴195℃。

?熔体温度:硬度(75~90)A/(28~40)D者 180~210℃,硬度(90~95)A/(40~

52)D者 190~225℃,硬度>95A/55D者 210~245℃。

?螺杆转速:螺杆直径(D)33、50、70和120mm,相应螺杆转速为120、80、65、30r.(min)-1.

?注射压力:一般为80~100MPa,低硬度小型制品6~10MPa。保压压力应大于1/2注射压力。

?模具温度:20~60℃。

?制品后处理:为达到制品预期的机械性能,注射好的TPUR产品要进行后处理。一般在烘箱中120℃×(50~20)h,再在室温下停放数周。但为了尽快达到预期性能,消

除制品内应力,在大型制品中普遍使用淬火后处理。TPUR的淬火条件——制品硬度<85A 者,80℃×20h,>85A者100℃×20h.

C、挤出

?TPUR熔融温度范围较窄,达到某一特定温度时,粘度会急剧下降,因此要严格挤出温度在±2℃范围内。

?水分含量比注射更敏感,必须严格干燥。

?螺杆:一般使用单螺杆挤出机。长径比(L/D)25~30,压缩比2:1~3:1.

?挤出温度:硬度60~80A者,C1 130~140℃、C2145~160℃、C3150~170℃、C4160~180℃、接头区 140~180℃、喷嘴区130~170℃。硬度85~95者,C1 150~170℃、C2160~180℃、C3 170~185℃、C4 180~200℃、接头区175~205℃、喷嘴区170~200℃。

?过滤滤网:20/40/60。

?螺杆转速:<40r.(min)-1。

?料温:170~180℃。

D、溶液加工

TPUR应用领域扩大,以溶液方式通过涂、喷、浸应用于皮革、织物、防水涂料、粘合剂等。

将TPUR溶于极强性溶剂(如甲乙酮、二甲基甲酰胺等)中,在一定范围内搅拌使之溶解即可用于溶液加工。

(4)应用

根据上述TPUR的特点,TPUR主要应用于高机械性能、高耐磨部件。

A、筛板一般筛板市用浇注型聚氨酯橡胶(C-PUR)制造的。为克服C-PUR固化时

间长、生产效率较低的缺点,对于小型PU筛板可使用TPUR以注射方式加工。也有企业采取挤出-旋转熔接工艺生产TPUR筛板。

B、密封件利用TPUR高强度、耐矿物油、耐磨的特点,采用注射成型生产液压U

型密封圈等,生产效率提高,使用效果良好。

C、消防胶管以耐水解、耐霉菌品级的TPUR作消防胶管内衬层。我国曾从国外引

进两条生产线。

D、鞋类运动鞋底、滑雪靴等

E、液压胶管

F、减振件

G、脚轮

H、电缆护套

I、PU合成革使用二甲基甲酰胺(DMF)、甲乙酮(MEK)、甲苯等为溶剂以及适当

的助剂与TPUR胶料配置成各种规格、液型TPU合成革树脂溶液,然后用湿法刮

涂或浸渍等方式加工成PU合成革,用于衣料、箱包和鞋类的生产。

此外,也可以使用TPUR胶粒直接熔融粘附于织物表面层,生产PU涂覆织物。

谢忠麟

热塑性弹性体的现状与发展

分类号:B J84 中国化工报/2000年/10月/25日/第005版/ 行业报道 热塑性弹性体的现状与发展 孙伯庆 栾瑛洁 孙宇 热塑性弹性体(T P E)是在高温下可以像热塑性塑料一样加工(可以反复使用几次),而在常温下又呈现橡胶弹性的一类独特材料。1958年世界上第一种热塑性弹性体 热塑性聚氨酯问世,1963年菲利普斯公司和1965年壳牌公司工业化生产了苯乙烯类线形和星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体,确定了热塑性弹性体的概念和地位, 可称为第一代热塑性弹性体。由于它的性能好、用途广,获得蓬勃发展,很快的出现了第二代热塑性弹性体,如尤尼罗伊尔公司的部分交联的聚烯烃共混物的T P R、杜邦公司的共聚酯H Y T E R E L、合成橡胶公司的间规立构1,2-聚丁二烯J S R-R B等。第三代热塑性弹性体以孟山都公司的三元乙丙胶/聚丙烯动态硫化合金S A N T O P R E N E、天然胶/聚丙烯动态硫化合金G E O L A S T、法国阿托化学公司的共聚聚酰胺P E B A X及氟弹性体为代表。第四代热塑性弹性体以动态硫化和弹性体合金化技术为核心,进一步实现高性能化和高功能化。 热塑性弹性作的制备方法有聚合法、机械共混法、动态硫化法和网络交叉法等。热塑性弹性体产品根据生产方法可分为聚合型、混合型、交联型;根据结构分为苯乙烯类(S B C)、烯烃类(T P O)、氯乙烯类(T P V C)、聚氨酯类(T P U)、聚酯类(T P E E)、聚酰胺类(T P A E)等。 世界热塑性弹性体的需求量1995年为105.9万吨;据预测,2000年为146.6万吨,年均增长率约为6.6%。各类热塑性弹性体所占总热塑性弹性体市场的份额为:苯乙烯类50%、聚烯烃类27%、聚氨酯类11%、共聚酯类5%,其它7%;2000年预计市场没有很大变化,仅聚烯烃类增加到29%,聚氨酯类降为10%,其它降为6%。见表1 北美热塑性弹性体的消耗量1995年为37.7万吨;据国际橡胶产品协会预测,2000年为50万吨,年增长率为5.6%,见表2。 热塑性弹性体主要用在汽车车体中的缓冲器侧板、护罩、模制件、点火器护罩、空气扰流器、边缝嵌条、火罩密封、玻璃窗密封条、闪光灯筐、车顶用表面材料、驾驶盘、转向轴防护罩、行李车室内贴层。在底盘中:转向机构、等速万向节护罩、密封、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩、发动机中的空气导管、燃料管防护罩、电气接线套。体育训练用机器、开关台座、网球拍振动波吸收部件、橡胶鞋底、滑雪鞋。低压管类(洗衣机、干燥机、清洁机)各种衬垫、绝缘材料。柔性软线、高压电缆、缆管被覆。防水胶板、隔水材料、缝隙材料。各种把手、太阳管外表材料等。 苯乙烯类热塑性弹性体(简称S B C)的柔软性、弹性最佳,是与橡胶最为相似的热塑性弹性体,是世界市场需求量最大的热塑性弹性体。苯乙烯类热塑性弹性体分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯型(S B S)热塑性弹性体、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯型(S I S)热塑性弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯型(S E B S)热塑性弹性体、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型(S E P S)热塑性弹性体等四类。 苯乙烯类热塑性弹性体与其它热塑性弹性体相比, 强度高;柔软;!永久变形小;?具有橡胶弹性,是在热熔加工的粘接剂、密封材料应用的非常适宜的材料。最近开发动向是交联型聚合物、赋予官能基极性的聚合物等,还进行着功能化品级的研究开发,期望改善S B C的高温蠕变性、耐热老化性、粘接性、耐油性、柔软性等。日本用合金化技术开发的#A R900?系列产品,提高了S E B S的耐热性和耐油性。用电子射线交联S I S,提高了S I S的耐热性。S E P S则为加氢后的S I S,S E P S与S E B S相比,更富柔软性、粘接性、耐油性和耐高温蠕变性。D e x c o公司的S B C新品级#V e c t o r6000D?系列,在再生处理时可作为P S系列树脂和P O掺混用的相容剂,还可作为工程塑料的增韧剂。S h e l l公司的新型改性S E B S(软段为加氢聚丁二烯的S B C)#K r a t o n F G1921X?与#K r a t o n F G1901X?(M A H改性S E B S)相比,添加于尼龙6中制得的配混料,可以达到耐冲击性和抗张强度的最佳平衡。#K r a t o n F G?除了具有S E B S良好的耐热和耐候性外,还可对诸如P E T、P B T、P A6、P A66等极性工程塑料进行增韧。另外,日本的具有特殊结构的丁苯橡胶(S B R)加氢产品#D Y N A-R O N?系列,它与P O相容性极好。作为改性材料,在P P中以数十微米微小粒径分散,因此材料透明性好,而且加量比E P R更少,就能达到提高柔软性又不降低耐热性的目的。 苯乙烯系热塑性弹性体主要的用途 粘接剂及密封材料 在粘接剂应用中,从粘接特性方面S I S最合适,作为各种包装用带(牛皮纸带、布带、O P P带等)、标签用的粘

2020-2025年中国热塑性弹性体行业快速做大市场规模策略制定与实施研究报告

2020-2025年中国热塑性弹性体行业快速做大市场策略制定与实施研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业快速做大市场策略概述 (8) 第一节研究报告简介 (8) 第二节热塑性弹性体行业快速做大市场策略研究原则与方法 (9) 一、研究原则 (9) 二、研究方法 (9) 第三节研究企业快速做大市场策略的重要性及意义 (11) 第二章市场调研:2019-2020年中国热塑性弹性体行业市场深度调研 (12) 第一节行业背景及发展现状 (12) 第二节我国热塑性弹性体行业监管体制与发展特征 (16) 一、行业主管部门及监管体制 (16) 二、主要法律法规及产业政策 (17) 三、行业的周期性特征 (18) 四、行业的区域性特征 (18) 五、行业的季节性特征 (18) 六、具有一定的客户锁定效应 (19) 七、专业化研发和服务要求高 (19) 八、行业发展所处的阶段 (19) 九、行业进入的主要壁垒 (20) (1)技术和工艺壁垒 (20) (2)市场壁垒 (20) (3)资金壁垒 (21) 十、行业与上、下游之间的关系及影响 (21) (1)行业产业链 (21) (2)本行业与上游行业的关系及影响 (22) (3)本行业与下游行业的关系及影响 (23) 第三节2019-2020年中国热塑性弹性体行业发展情况分析 (23) 一、行业市场容量 (23) 二、行业的市场竞争情况 (24) 第四节2019-2020年我国热塑性弹性体行业主要企业分析 (25) 一、美国科腾聚合物公司 (25) 二、惠州李长荣橡胶有限公司 (25) 三、中国石油化工股份有限公司巴陵分公司 (25) 四、台橡(南通)实业有限公司 (25) 第五节企业案例分析:长鸿高科 (25) 一、公司在行业中的竞争地位 (26) (1)SBS产品竞争格局 (26) (2)SEBS产品竞争格局 (26) (3)SEPS产品竞争格局 (27) 二、公司的竞争优势 (27) 三、公司的竞争劣势 (29) 第六节2020-2025年下游需求应用行业发展分析及趋势预测 (29)

热塑性弹性体在汽车中的应用

国内外汽车用热塑性弹性体材料的发展现状 梁小波 (广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院工艺工程室,广东广州510640) 摘要:综述了国内外汽车用热塑性弹性体材料的发展现状。包括TPO在保险杠、仪表盘等的应用;TPV在门窗密封条、窗玻璃槽角件等的应用;TPEE在等速万向节护套、各种护罩等的应用;TPU在减震垫、各种轴套等的应用;TPS材料在胶管、密封垫等的应用。为了响应汽车环保、轻量化的发展趋势,我国应创造条件,使汽车用热塑性弹性体材料向高性能化、专用化和本土化方向发展。 热塑性弹性体(TPE)种类繁多,目前在汽车上正得到普遍应用。TPE材料加工性类似热塑性塑料,生产效益很大,而实际应用中的作用又酷似橡胶。TPE材料不仅可以降低系统成本,减小部件质量,提高部件性能,提高回收利用率,还可以改善汽车外观。20世纪90年代,TPE在国外汽车上的用量增长很快,一些原来用三元乙丙橡胶(EPDM)制造的橡胶部件改用TPE制造。TPE具有与EPDM类似的性能和塑料的优良加工性能,可以重复回收利用,同时还解决了EPDM撕裂强度低的问题,而且密度小于EPDM,正适合于目前汽车工业提出的轻量化目标。 目前汽车上常用的热塑性弹性体主要分为四大类,分别是聚烯烃类TPE(TPO和TPV)、聚酯类TPE(TPEE)、聚氨酯类TPE(TPU)和苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)。TPO主要用在汽车保险杠、内饰表皮材料、门窗密封条、档泥板、转向齿轮箱护套、燃油管等;TPV主要用在高级乘用车的保险扣、角型防冲档、风档、空气阻流片及各种送风、输水胶管、门窗防水密封条、油封、垫片等;TPEE主要用在等速万向节护套、手制动滚轮上、安全带部件、门闩、控制系统防护罩、齿轮和齿条护罩、支撑装置护罩、球形结合用的衬套和灰尘防护罩等;TPU具有优良的耐磨性和耐弯曲疲劳性,可用于连接轴套、密封环及垫片等;TPS主要用于汽车胶管、密封垫和胶黏剂上。 文章综述了国内外汽车用热塑性弹性体材料的发展现状,包括TPO、TPV、TPEE、TPU

几种热塑性弹性体的产需现状和发展趋势

几种热塑性弹性体的产需现状和发展趋势 钱伯章 (上海擎督金秋石化科技传播工作室,上海 200127) 摘要:介绍聚烯烃热塑性弹性体(包括TPO 和TPV )、苯乙烯类热塑性弹性体(SBC ,包括SBS ,SIS ,SEBS 和 SEPS )和聚氨酯热塑性弹性体(TPU )的国内外产需现状和发展趋势。目前世界TPO 的年消耗量为56万t ,TPV 的 年需求量为15189万t ,预计2005年TPO 的需求量为68万t ,2010年TPV 的需求量为4514万t ;我国TPO 和TPV 的产量小、品种少,生产和应用技术有待提高,预计2005年TPO 需求量约为513万t 。世界SBC 的年总生产能力超过160万t ,2004年SIS 的年生产能力约为38万t ;我国SBC 的产量和品种不能满足需求,2003年SBS 的产量为2215万t ,SIS 的消耗量为115万t 。世界TPU 的年消耗量增长速度约为10%,我国TPU 原料仍依靠进口。 关键词:热塑性弹性体;聚烯烃热塑性弹性体;苯乙烯类热塑性弹性体;聚氨酯热塑性弹性体中图分类号:TQ334 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2005)0620371208 作者简介:钱伯章(19392),男,江苏南通人,上海擎督金秋石化科技传播工作室高级工程师,主要从事石油化工技术及经济信息调研和传播工作。 热塑性弹性体(TPE )具有橡胶的物理性能和 树脂的加工工艺性能,近年来发展很快。目前,TPE 已有聚烯烃热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、聚氨酯热塑性弹性体、聚氯乙烯热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体和含氟热塑性弹性体等十几个品种,可替代SR 用于鞋部件、汽车配件、医用制品、密封制品、电线电缆、胶粘剂和密封剂等产品中。 2003年世界TPE 消耗量为180万t 。据美国Freedonia 集团公司预计,2006年世界TPE 消耗量将接近220万t ,总产值将超过110亿美元;2001~2006年,世界TPE 的消耗量年均增长率为6.4%,其中欧洲为4.4%,北美为5.7%,亚太地区超过8%,拉丁美洲则达到10%[1]。 本文介绍聚烯烃热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体和聚氨酯热塑性弹性体的国内外产需现状和发展趋势。1 聚烯烃热塑性弹性体 聚烯烃热塑性弹性体由橡胶和聚烯烃树脂构成,采用机械共混法和动态部分硫化法制备的聚烯烃热塑性弹性体称为TPO ,采用动态全硫化法 制备的聚烯烃热塑性弹性体称为TPV 。TPO 和 TPV 的橡胶组分主要为EPDM ,NBR 和IIR ,聚烯烃树脂组分主要为PP 和PE 。橡胶组分质量分数为012~013的机械共混型TPO 一般用于汽车保险杠及家用电器配件等;橡胶组分质量分数为016~017的动态部分硫化型TPO 和TPV 的耐动态疲劳性能优异,耐磨、耐臭氧老化及耐候性能好,撕裂强度高,压缩变形小,制品的综合性能优于同类橡胶制品。目前,TPO 和TPV 在汽车配件上的用量占总产量的75%以上。111 TPO 11111 生产能力 美国、西欧和亚洲不断建设TPO 生产装置。比利时索尔维工程聚合物公司(索尔维公司的子公司)的TPO 年生产能力为11.8万t ,其TPO (主要用于汽车工业)在北美市场占主导地位,占市场份额的48%,竞争者英国巴塞尔公司占19%,美国埃克森美孚化学公司占13%。 日本三井石油化学工业公司在新加坡建立了采用茂金属催化剂合成技术的年生产能力5万t 的三聚物TPO 生产装置,这种TPO 在汽车配件上的应用不断扩大。另外,该公司还将在欧洲(比利时、德国或荷兰)建立TPO 生产装置。 日本住友化学工业公司在日本千叶有1.5万t TPO 的年生产能力,在美国科尼尔斯建设的

热塑性弹性体TPE

热塑性弹性体(TPE) 物料性能 成型性能 应用 制造商及品牌 发展历史 1. 1960年Bayer采用重加成反应,生产开发出PU类TPE,即TPU。 2. 1965年Shell通过锂系催化体系阴离子聚合,生产SBS嵌段共聚物。 3. 1972年Unieoyal通过V系齐格勒催化体系的EPDM与PP共混,制得聚 烯烃类TPE(TPO)。 4. 1972年Dupont通过重缩聚反应,开发出聚酯类TPE(TPEE)。 5. 1972年Shell通过SBS的氢加成研发出SEBS。 6. 1981年Monsanto通过EPDM与PP的动态硫化,生产出动态硫化TPO (TPV)。 7. 1982年Atochem 通过重缩聚反应,制得聚酰胺类TPE(TPVE)。 8. 1985年Monsanto通过NBR与PP的动态硫化,制得耐油性动态硫化TPE (TPV)。 物料性能 TPE同时具有传统热回型橡胶之功能和性质(柔软、弹性、触感佳),兼具有一般热塑性塑料之加工简易,快速及可回收再使用的双重优点。目前已经商业化批量销售的TPE主要有6大类:苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)、热塑性聚烯烃类(TPO)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE或COPE)、热塑性聚酰胺弹性体(TPE-A)、弹性体合金: 苯乙烯类嵌段共聚物包括:苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS,SBS氢化后,得到氢化SBS,即苯乙烯—乙烯,丁二烯—苯乙烯,简称为SEBS,SEBS

具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能。 烯烃类热塑性弹性体包括TPO和TPV两种,热塑性聚烯烃弹性体(TPO)是由软链段(大于20%)的橡胶和硬链段的聚烯烃构成的共混物,被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。 热塑性聚氨酯弹性体(TPU):TPU的硬度范围比较宽,在弹性体中,TPU具有优异的耐磨性能,低温挠曲性能优良,优异的耐油性,极其优异的承重能力。有聚酯类及聚醚类两种。 热塑性聚酯弹性体TPEE是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物;其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相,聚酯硬段部分结晶形成结晶微区,起物理交联点的作用。热塑性聚酯弹性体具有橡胶的弹性和工程塑料的强度。 热塑性聚酰胺弹性体(TPE-A):就是聚醚嵌段酰胺弹性体(PEBA),它不含增塑剂,即使硬度较软的级别,因此具有出色的低温冲击性能、在吸能防震方面应用较多。 弹性体合金:目前比较常见的例子有:TPV+SBC、TPU+SBC、TPEE+SBC、TPV+PP/NBR,其中TPU+SBC、TPEE+SBC合金的主要应用是在二次注塑给予弹性体粘接性能。 因TPE的种类繁多,以下列举SEBS为基材的TPE的性能及加工: 1. 一般性能:具有优越的物理、化学性能且易于加工,具有突出的防滑性能, 耐磨性和耐候性能。同时,该产品还具有无毒、无污染并可回收二次加工的环保优势。良好的外观质感,触感温和,易着色,色调均一,稳定;可调的物性,提供广阔的产品设计空间。 2. 机械性能:力学性能可比硫化橡胶,但无须硫化交联;硬度范围宽阔,从 SHORE-A 0至SHORE-D 70;耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十几个MPa,断裂伸长率最高可达十倍以上。 3. 热性能:长期耐温可超过70℃,低温环境性能良好,在-60℃温度下仍能 保持良好的挠曲性。 4. 电性能:良好的电绝缘性及耐电压特性,其介电常数在一千赫为1.3x10-4, 一兆赫为2.3x10-4;体积电阻是一分钟9x1016Ω/cm;二分钟为 2x1017Ω/cm 。 5. 防火性能:可通过添加阻燃剂达到UL94V-0防火等级。 6. 耐候性:良好的耐候性及抗氧化性能,可使用于户外环境。 7. 可抵抗的化学物质:耐一般化学品(水、酸、碱、醇类溶剂);可在溶剂 中加工,可短期浸泡于溶剂或油中。 8. 不可抵抗的化学物质:长时间与油、石油、芳香族酸及各种有机酸接触, 会导致一定程度的降解。

2017年热塑性弹性体改性塑料行业分析报告

2017年热塑性弹性体改性塑料行业分析报告 2017年5月

目录 一、行业发展状况 (4) 1、热塑性弹性体(TPE) (4) 2、改性塑料 (5) 二、行业管理 (6) 1、行业主管部门 (6) 2、行业政策 (7) 三、行业上下游的关系 (8) 1、上游行业 (9) 2、下游行业 (9) 四、行业壁垒 (10) 1、技术壁垒 (10) 2、市场壁垒 (11) 3、资本壁垒 (11) 五、行业特点 (12) 1、行业周期性特征 (12) 2、具有明显的客户锁定效应 (12) 3、专业化开发和服务要求高 (13) 六、行业市场规模与发展趋势 (14) 1、市场规模 (14) (1)热塑性弹性体 (14) (2)改性塑料 (15) 2、发展趋势 (16) 七、行业风险特征 (17) 1、原材料价格波动风险 (17) 2、技术人员流失和技术泄密风险 (17)

3、市场竞争加剧风险 (18) 八、行业竞争格局 (18) 1、金发科技股份有限公司 (18) 2、广东银禧科技股份有限公司 (18) 3、深圳市富恒新材料股份有限公司 (19) 4、广东顺德顺炎新材料股份有限公司 (19)

一、行业发展状况 我国是世界高分子合成材料生产大国,以各类基础聚合物计,三大合成材料(合成树脂、合成橡胶、合成纤维)生产总规模已居世界首位;合成材料的成型加工总能力也已多年位居世界第一。 高分子材料是分子量极大的一类化合物构成的材料。高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、胶粘剂及涂料等,其为石化基本原料所生产的石化中间原料合成,并可作为下游塑料、橡胶、树脂、纺织等制品产业的原料,因此其应用非常广泛,汽车、电子电器、纺织、建筑、医疗等日常生活所需的各行各业都需要用到高分子材料。 1、热塑性弹性体(TPE) 热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer)是一种既具有橡胶的特性(高弹性、压缩永久变形等),又有塑料加工特征(工艺简单)的环保低碳性高分子复合材料。 热塑性弹性体是新材料产业“十二五”重点产品,不但能够从根本上解决传统热固性橡胶难以回收再利用的问题,缓解石油资源危机和实现可持续发展的目标,还能够从很大程度上实现节能的目的。 自上世纪60年代,有远见的科学家就提出了热塑性弹性体的概念,并将热塑性弹性体称为“第三代橡胶”,期望制造出使用时是高弹橡胶态,但加工时是塑料态、并且无需硫化的高分子材料。这样的高分子材料不但能解决传统热固性橡胶难于回收再利用的问题,缓解石

一、热塑性弹性体(Thermoplastic

一、热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer)热塑性弹性体也称热塑性橡胶(Thermop1astic,rubber),是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性,在常温显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶,简称TPE或TPR。热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”,软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段;而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。硬段的这种物理交联是可逆的,即在高温下失去约束大分子组成的能力,呈现塑性。降至常温时,这些“交联”又恢复,而起类似硫化橡胶交联点的作用。正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性,因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品;另一方面,在高温下硬段会软化或 熔化,在加压下呈现塑性流动,显现热塑性塑料的加工特性。 热塑性弹性体在加工应用上有以下特点: ※可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型,如挤出、注射、吹塑等。 ※不需硫化,可制备生产橡胶制品,减少硫化工序,节约投资,能耗低,工艺简单、加工周期缩短,生产效率提高,加工费用低。 ※边角废料可回收使用,节省资源,也对环境保护有利。 ※由于在高温下易软化,所制产品的使用温度有一定限制。 热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点,能部分取代热固性橡胶。这些优点如下: ①加工较简单; ②少或不需配料; ③较短的加工时间; ④较低的能量消耗; ⑤废料边角料可再利用; ⑥部件尺寸和整个质量的更严密控制; ⑦更适于高速自动加工; ⑧适于热顾性橡胶不可行的加工(比如吹塑) ⑨热塑性弹性体的更低的密度,而使单位重量能得到更多的部件。 但热塑性弹性体也有某些缺点和不足: ◇加工前干燥; ◇要求成批生产; ◇在给定温度下热塑性弹性体熔融,高于该温度时就不能使用,即使是短时间也不行。 ◇低硬度热塑性弹性品种数量有限。 热塑性弹性体的这些优缺点,决定了它门的应用领域,包括在胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等等方面的大量使用,在橡胶制品方面除了不适于制造充气轮胎外,非胎制品已有不少可以取代,如汽车部件、部分橡胶机械制品,此外包括建筑、电绝缘、食品和饮料包装以及医疗卫生等多方面的应用。 热塑性弹性体具体可分为: ☆苯乙烯类热塑性弹性体(Styrenic thermoplastic elastomer) ☆聚烯烃类热塑性弹性体(Polyolefin thermoplastic elastomer) ☆聚氨酯类热塑性弹性体(Themoplastic Polyrethane elastomer) ☆聚酯类热塑性弹性体(Thermoplastic polyester elastomer) ☆聚酰胺热塑性弹性体(Polyamide thermoplastic elastomer) ☆乙烯共聚物热塑性弹性体(Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) ☆ 1,2聚丁二烯热塑性弹性体(Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer) ☆反式聚异戊二烯热塑性弹性体(Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer)

2020-2025年中国热塑性弹性体行业蓝海市场战略制定与实施研究报告

2020-2025年中国热塑性弹性体行业蓝海战略制定与实施研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业蓝海战略概述 (9) 第一节热塑性弹性体行业蓝海战略研究报告简介 (9) 第二节热塑性弹性体行业蓝海战略研究原则与方法 (10) 一、研究原则 (10) 二、研究方法 (11) 第三节研究企业蓝海战略的意义 (12) 第二章市场调研:2019-2020年中国热塑性弹性体行业市场深度调研 (13) 第一节行业背景及发展现状 (13) 第二节我国热塑性弹性体行业监管体制与发展特征 (17) 一、行业主管部门及监管体制 (17) 二、主要法律法规及产业政策 (18) 三、行业的周期性特征 (19) 四、行业的区域性特征 (19) 五、行业的季节性特征 (19) 六、具有一定的客户锁定效应 (20) 七、专业化研发和服务要求高 (20) 八、行业发展所处的阶段 (20) 九、行业进入的主要壁垒 (21) (1)技术和工艺壁垒 (21) (2)市场壁垒 (21) (3)资金壁垒 (22) 十、行业与上、下游之间的关系及影响 (22) (1)行业产业链 (22) (2)本行业与上游行业的关系及影响 (23) (3)本行业与下游行业的关系及影响 (24) 第三节2019-2020年中国热塑性弹性体行业发展情况分析 (24) 一、行业市场容量 (24) 二、行业的市场竞争情况 (25) 第四节2019-2020年我国热塑性弹性体行业主要企业分析 (26) 一、美国科腾聚合物公司 (26) 二、惠州李长荣橡胶有限公司 (26) 三、中国石油化工股份有限公司巴陵分公司 (26) 四、台橡(南通)实业有限公司 (26) 第五节企业案例分析:长鸿高科 (26) 一、公司在行业中的竞争地位 (27) (1)SBS产品竞争格局 (27) (2)SEBS产品竞争格局 (27) (3)SEPS产品竞争格局 (28) 二、公司的竞争优势 (28) 三、公司的竞争劣势 (30) 第六节2020-2025年下游需求应用行业发展分析及趋势预测 (30)

了解热塑性弹性体TPR的应用

了解热塑性弹性体TPR的应用 热塑性橡胶TPR,是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料,在邵氏硬度5~120度的范围内调整其硬度,可直接加工成型(如注塑,挤出,吹塑等)的热塑性软性胶料。具有多种可能的结构,具有橡胶的高弹性,高强度,高回弹性,又具有可注塑加工的特征,具有环保无毒安全,有优良的着色性,触感柔软,在耐温性强,可以循环再生使用。 TPR弹性体还是一种性能独特的人造热可塑性弹性体,具有非常广泛的用途。在众多工业领域被广泛应用,如:玩具、运动器材、鞋材、文具、五金、电动工具、通讯、电子产品、食品和饮料包装、家用电器、厨房用品、医疗器械、汽车、建筑工程、电线电缆等。更可贵的是,它是引领新产品设计和市场导向的优质材料,其柔软的质感和可调整的物性、硬度和适宜多种加工工艺且具有环保优势为广大产品设计师提供了巨大的发挥空间,这无疑对您创新产品,增加价值,引领市场潮流提供了巨大的帮助。 下面,我们和嘉鑫豪塑胶厂来了解一下TPR材料的应用: 1、各类手把:高尔夫球、各种球拍、脚踏车、刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄。 2、潜水器材:蛙鞋、蛙镜、呼吸管、手电筒、刹车块、运动护垫。

3、日常用品:脚踏垫、餐桌垫、瓶盖内衬、背包底座及其他橡胶制品。 4、工具材料:手工具、螺丝起子、榔头、锔子、手推车轮子。 5、汽机车零件:汽车挡泥板、排挡罩、门窗封条、垫片、方向盘、防尘套、脚踏板、投射灯外壳、机车(脚踏车)手把。 6、文具用品:橡皮擦,笔套、垫片。 7、医疗器材:吸球、仪器手把、轮子、束带、容器、防毒面罩、各种管件、瓶塞。 8、电线电缆:电缆线外套、连接器、插头被覆。 9、鞋材用品:鞋垫、鞋跟护片。 10、资讯零件:游乐器方向盘、手把、滑鼠被覆、衬垫、外壳被覆、光碟包装盒及其他软质、防震零件。 嘉鑫豪是一家专业生产增韧剂颗粒母粒及鞋底鞋底片材厂家。主要产品有:TPR 、TPE 增韧剂 EPS K胶再生料 PS增韧剂 PP增韧剂ABS增韧剂 PA增韧剂 TPR粘ABS专用料 TPE成人品专用透明料橡皮筋专用料 PE增韧剂 TPR10-90度塑胶颗粒各种胶塑的改性剂塑 料填充母料高中档TPR鞋底 TPR片底 TPR成型底女士TPR鞋底 童鞋 TPR鞋底男士TPR鞋底大底橡胶底等。

热塑性弹性体(TPE)的应用前景

热塑性弹性体(TPE)的应用前景 热塑性弹性体(TPE)兼具热塑性塑料的重复加工性和橡胶的高弹性等物理机械性能, 同时又具有优异的回收再生性,作为一种全新的高分子材料市场迅速发展。尽管热塑性弹 性体市场增速甚猛,但与传统的橡胶材料相比,用量仍非常有限。随着新型改性技术的不 断 弹性体必将拥有更加广阔的市场空 间。 带来革命性的创新。(相片提供Photo Courtesy:AES)

性能特点 热塑性弹性体具有非常广泛的产品适应性。由于热塑性弹性体特殊的分子结构的可调整性和可控制性,表现出多种优异性能。 物理性能 良好的外观质感,触感温和;易着色,色调均一,稳定;物性可调,为产品设计提供广阔的创意空间;力学性能可比硫化橡胶,但无须硫化交联;硬度范围宽广,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可调;耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十几个Mpa,断裂伸长率最高可达十倍以上;长期耐温可超过70℃,低温环境性能良好,在-60℃下仍能保持良好的挠曲性;良好的电绝缘性及耐电压特性;突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能等。 化学性能 耐一般化学品(水、酸、硷、醇类溶剂);可在溶剂中加工,可短期浸泡于溶剂或油中;无毒性;良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能,可使用于户外环境;粘结性能好,选用合适的胶粘技术可直接与真皮或人造皮革表面牢固粘合。 生产加工 无需硫化,即具有传统硫化橡胶之特性,节省硫化剂及促进剂等辅助原料;适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺;边料、馀料和废料等可完全回收再利用,且不改变性能,减少浪费;简化加工工艺,节约加工能耗与设备资源;加工周期短,降低生产成本,提高工效;加工设备及工艺简单,节省生产空间,降低不合格品率;产品无毒,无刺激性气味,对环境、设备及人员无伤害;加工助剂和配合剂较少,可节省产品质量控制和检测费用;产品尺寸精度高、质量更易控制;材料比重小,且可调;可直接与PP、ABS等多种塑料掺混而制成特种塑料合金。 一般而言,热塑性弹性体具有优异的物理、化学性能且易于加工,同时,该产品还具有无毒、无污染并可回收二次加工的环保优势。

热塑性弹性体SIS改性技术及应用

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.wendangku.net/doc/f94937830.html,)热塑性弹性体SIS改性技术及应用 热塑性弹性体SIS自1963年问世以来就引起了极大的关注,它是由苯乙烯与异戊二烯组成的三嵌段共聚物。中间是彼此孤立的柔软橡胶链段,两边是硬塑料链段,在室温下具有硫化橡胶的性能,在高温下又呈现可塑性,兼具有良好的弹性和粘结强度、耐低温、耐溶解性好、溶液粘度低、固化快等优点,所以通常用于与SBS或其他材料配制胶黏剂,主要用作热熔胶和压敏胶,用在医疗、电绝缘、包装、保护和掩蔽、标志、粘接固定以及复合袋的层间黏合等。 但是,SIS极性小,耐油性和耐溶剂性较差,使其应用范围受到了很大的限制。如在高温下作胶粘剂或用于粘接鞋、木料等极性基材时存在许多缺点:与极性材料粘接强度不高,耐热性和耐候性差,特别是用作热熔压敏时,其软化点低。近年来,各大公司为了提高自身竞争能力,均致力于开发高性能SIS,为满足市场对高性能热熔粘合剂的要求。 SIS改性的原理及方法 目前关于SIS热熔压敏胶改性的研究主要集中在三个方面:第一是对SIS弹性体进行改性,在弹性体上引入极性基团或链

段,改变分子的极性,包括:环氧化、接枝改性。第二是对SIS 压敏胶进行改性,主要通过加入其他类型的粘结剂或添加剂来改变粘结剂的表面张力和极性,从而改进胶黏剂与被粘材料之间的粘结力;其次通过改变压敏胶的组分来改性;第三是利用电子束或紫外光的照射下,是SIS弹性体的双键断裂而产生自由基,然后进行分子内、分子间以及与其它聚合物之间的聚合、接枝、交联等过程。 1)环氧化改性 由于聚苯乙烯和聚异戊二烯属于非极性物质,与极性物质的混溶性和所形成的粘接剂的间接性都受到限制,对SIS的改性,主要是在其上引入极性基团。邸明伟等报道了SIS弹性体的环氧化改性。将环氧化改性后得到的ESIS按最佳配方配成的压敏胶与未改性的SIS按最佳配方配成的压敏胶进行性能对比。结果表明,ESIS压敏胶的剥离强度、持粘性、耐老化性能比未改性的SIS压敏胶好。 2)接枝改性 SIS弹性体中存在双键,可以通过接枝增加粘结剂的初粘性、耐热性和粘结性等。采用与聚烯烃结构及表面性能相近的单体与SIS进行接枝。 丙烯酸及丙烯酸酯类接枝

热塑性弹性体简介

热塑性弹性体简介 最近30多年来,热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在,热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶,成为当今橡胶工业的又一新型材料。 热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化,因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点,使橡胶工业生产流程缩短了1/4,节约能耗25%-40%,提高效率10-20倍,堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。 热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料,不仅可以取代部分橡胶,还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性,使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时,热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面,使塑料工业也出现了崭新的局面。 1 热塑性弹性体的种类及性能特点 热塑性弹性体(TPE)可概括为通用TPE和工程TPE两个类型,目前已发展到10大类30多个品种,见表1。从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE,1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE,到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来,技术不断创新,新的TPE品种不断涌现,构成了当今TPE的庞大体系,使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。 热塑性弹性体种类与组成 种类结构组成制法用途

硬链段软链段 ----------------------------------------------------------------- 苯乙烯类TPE(TPS) SBS 聚苯乙烯(PS) BR 化学聚合通用SIS 聚苯乙烯(PS) IR 化学聚合通用SEBS 聚苯乙烯(PS) 加氢BR 化学聚合通用、工程SEPS 聚苯乙烯(PS) 加氢IR 化学聚合通用、工程----------------------------------------------------------------- 烯烃类TPE TPO 聚丙烯(PP) EPDM 机械共混通用TPV-PP/EPDM 聚丙烯(PP) EPDM+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NBR 聚丙烯(PP) NBR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/NR 聚丙烯(PP) NR+硫化剂机械共混通用TPV-PP/IIR 聚丙烯(PP) IIR+硫化剂机械共混通用 ----------------------------------------------------------------- 双烯类TPE TPB(1,2-IR) 聚1,2-丁二烯化学聚合通用 TPI(反式1,4-IR) 聚反式1,4-异戊二烯化学聚合通用 T-NR(反式1,4-NR) 聚反式1,4-异戊二烯天然聚合通用 TP-NR(改性顺式1,4-NR) 聚顺式1,4异戊二烯改性物接枝聚合通用 ----------------------------------------------------------------- 氯乙烯类TPE TPVC(HPVC) 结晶聚氯乙烯(PVC) 非结晶PVC 聚合或共混通用TPVC(PVC、NBR) 聚氯乙烯(PVC) NBR 机械共混通用TCPE 结晶氯化聚乙烯(CPE) 非结晶CPE 聚合或共混通用

2020年热塑性弹性体企业发展战略和经营计划

2020年热塑性弹性体企业发展战略和经营计划 2020年4月

目录 一、行业发展趋势 (3) 1、热塑性弹性体行业 (3) 2、改性塑料行业 (4) 3、色母粒行业 (4) 二、公司发展战略及经营计划 (5) 三、公司可能面对的风险 (7) 1、经营成果受下游行业波动影响的风险 (7) 2、主要产品原材料价格波动的风险 (7) 3、募集资金投资项目新增产能的市场开拓风险 (8) 4、应收账款回收的风险 (8) 5、核心技术失密和核心技术人员流失的风险 (8)

一、行业发展趋势 1、热塑性弹性体行业 近年来,TPV制造商不断进行的产品创新推动了下游应用市场的发展,他们在不同的应用领域以这些材料取代传统橡胶。此外,随着全世界燃油经济标准日趋严格、新能源汽车受到政策重点扶持发展,TPV的需求越来越受到汽车轻量化的推动。亚太市场是热塑性弹性体最大的市场:预计到2019年,亚太地区对热塑性弹性体的需求将以高于平均增速的增长速度占接近全球总需求的一半。中国作为世界最大的TPE消费国,未来对热塑性弹性体的需求继续以超过8%的速度增长。TPV是增长最快的品种之一:在汽车、建筑密封以及医疗卫生市场,对TPV的需求很强劲。 近年来汽车环保法规的实施又将会大幅增加单车对TPV的使用量。近期,发改委发布《进一步扩大汽车、家电、消费电子产品更新消费促进循环经济发展实施方案2019-2020年》征求意见稿》,进一步扩大汽车、尤其是新能源汽车等消费市场,将进一步带动汽车产业对TPV的需求。④国家政策推动弹性体行业向好、创新、高质量发展。发改委就《产业结构调整指导目录》公开征求意见,TPV等热塑性弹性体材料开发与生产被列入鼓励类产业,将进一步加快行业及公司业务向好发展。

热塑性弹性体的加工和应用

热塑性弹性体的加工和应用 1、热塑性弹性体的特点 热塑性弹性体(TPE,Thermoplastic Elastomer),又称热塑性橡胶(TPE,Thermoplastic Rubber),是新型弹性体,它经历了四个发展阶段(1985~1967,1968~1977,1989~今),取得了长期发展,涌现出许多工业化产品,成为与传统硫化橡胶强有力的竞争对手。 注1.设定制品的性能相当 注2.相对密度按TPEE混合料为1.15,CR混炼胶1.33. 表3 制鞋能耗比较

图1 TPEE与硫化橡胶挤出软管的能耗对比一例 2.热塑性弹性体的制造方法简述 TPE的种类很多,制造方法各异,大致分为以下几类。 2.1 聚合 (1)阴离子聚合将苯乙烯与二烯烃(丁二烯或异戊二烯)在烃类溶剂中以RLi(烷基锂)为催化剂进行聚合而制造SBS和SIS等。 (2)配位阴离子聚合1,2—聚丁二烯和反式聚异戊二烯是以VOCI4/R3Al或Co(ph)/R3Al等催化剂,在烃类溶剂中将烯烃或二烯烃聚合而得。 2 (3)自由基聚合由于分子设计困难,采用自由基聚合制造的TPE很少,目前只有乳液聚合的热塑性氟弹性体。 2.2 缩聚在邮寄溶剂中或无溶剂状态下,将二元醇与二元羧酸等进行热缩聚或界面缩聚而得的TPEE(聚酯热塑性弹性体)和TPAE(聚酰胺热塑性弹性体)。 2.3 加成聚合热塑性聚氨酯弹性体(TPV)是在有机溶剂中或无溶剂的状态下,由二异氰酸与二元醇进行加成聚合反应而得。 2.4 聚合物共混 (1)共混型或不分支联共混型热塑性弹性体 (a)TPO TPO又称烯烃系热塑性弹性体,它包括以聚丙烯(PP)为硬段、乙丙橡胶(EPDM 或EPR)为软段通过简单共混或动态硫化形成部分交联的热塑性弹性体。 (b)TPVC TPVC(聚氟乙烯系热塑性弹性体)是软质PVC的拓展,它由软质PVC与部分交联(凝胶)PVC或高聚合度PVC或部分交联NBR共混而成。 (2)全动态硫化共混型热塑性弹性体(TPV) 将橡胶(EPDM、IIR、NBR、NR等)和聚烯烃(一般是聚丙烯—PP,也有PE)与交联剂和/或其他助剂在高温和高剪切下在共混的同时进行交联而形成的TPE,又称TPV。TPV的岛相是高度交联(按ASTM D 6338-03:>95%)的极微细的(2μm)的橡胶粒子,海相是塑料(PP) 3.TPE的种类 TPE的分子中,必需要有两个成分:具有火商弹性的橡胶(软段)和为防止塑性变形的分子约束成分(硬段)。TPE通常按主链的约束成分进行分类(表4)

热塑性弹性体

热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer,TPE) 热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer,TPE)是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料,它既具有橡胶的弹性,又具有塑料的易加工性。这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展,世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料,如热塑性聚氨酯(TPU)、苯乙烯类TPE(SBC)、热塑性动态硫化胶(TPV)、聚酯型TPE(TPEE)、聚酰胺型TPE(TPAE)、离聚体型TPE等等。 各类TPE几乎都有一个共同的特点,那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。分离的两相称作弹性相和硬相,弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性,而硬相既提供刚性和强度,又提供热可逆的约束形式,这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用,使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种,包括结晶相、冻结相和离子簇。氢键也是热可逆的约束形式,但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。 从各种商品化TPE的对比情况看来,它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异(见表1-1)。其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲,综合性能更优异,可以认为是TPE中档次较高的品种。 TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面,其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。可以说,TPE工业发展到现在,已经具有相当成熟的水平,其商业地位也日显重要了。

热塑性弹性体

热塑性弹性体 热塑性弹性体具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性等特性,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点,可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产,已成为取代传统橡胶的最新材料。 在亚洲,特别是中国,随着需求强劲增长,近年来TPE 产能和投资也在快速增加。国内外领先企业如帝斯曼、陶氏杜邦、埃克森美孚、普利万、中石化等都持续开发新型TPE 产品。2016 中国石油和化学工业联合会发布《石油和化学工业“十三五”发展指南》提出,在化工新材料领域,积极开发新型热塑性弹性体。 一、热塑性弹性体国内市场及发展方向 1、市场总体情况 (1)国外TPE总体发展情况及趋势 1)亚洲保持全球最大且增速最快市场地位; 2)中国主导亚洲市场消费及增长; 3)大宗品种仍占主要份额,但高性能新产品增速更快; 4)汽车领域仍主导全球TPE市场需求,但医疗卫生领域需求增长最快。 (2)国内TPE发展趋势 1)产业规模仍处于持续扩张阶段,全球主导地位进一步强化; 2)技术发展水平不断提升,新牌号、新产品不断推出及产业化; 3)商业模式从提供产品转向提供解决方案,定制化开发逐渐兴

起; 4)传统制鞋领域消费增速下滑,汽车、建筑、交通、医疗、电子电气等领域是消费增长主要驱动力。 2、主要TPE品种国内供需及发展趋势 (1)国内SBCs行业发展趋势 1)预计2020年国内SBCs产能142万吨,需求量约112万吨; 2)市场供应饱和,投资热情下降,产能增速放缓; 3)下游需求仍将稳步增长,但增速放缓; 4)消费结构持续调整,制鞋领域占比持续下降,聚合物改性领域增长较为迅速; 5)产品结构持续升级,加氢产品(SEBS、SEPS)发展加快; 6)SBCs出口有望,目标市场重点考虑东南亚(制鞋业转移目标地)。 (2)国内TPU行业发展趋势 1)预测2020年国内TPU产能将超过40万吨,需求约36万吨; 2)市场保持快速增长,驱动投资热情持续,产能仍将快速增长; 3)鞋材领域需求稳健增长,薄膜、氨纶等领域驱动力较为强劲; 4)市场结构性分化,低端产品产能过剩苗头显现,高端产品仍有较好发展空间; 5)新的消费市场(智能穿戴设备等)带来新的发展机会。 (3)国内TPEE行业发展趋势 1)产业政策的扶持以及中国制造2025带动消费升级,将推动

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