TPEE是一类含有聚酯硬段(结晶相,提供强度)和聚醚软段(连续相)的嵌段线型共聚物。TPEE 硬段的刚性、极性和结晶性使其具有**的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性;软段聚醚的低玻璃化转变温度和饱和性使其具有优良的耐低温性和抗老化性。TPEE和其他热塑性树脂一样,加工性能优良。其制品既具有橡胶的柔软性、弹性,又有工程塑料的刚性,是优良的工程型弹性体。近年来通过改良,原先存在的硬度高、柔性低的不足也得以明显改善,因此用途日益广泛。TPEE主要用于制造高韧性、抗屈挠以及中等耐热性和中等耐化学品性的模塑产品。但TPEE的结构决定了其熔体具有较高的流动性和低强度,这一特性难以满足吹塑加工大型特殊构件工艺的要求,因此提高熔体强度是TPEE的改性内容之一。随着TPEE应用领域的拓展,对其他特殊功能的要求也越来越高。尤其是TPEE在汽车 电气系统、电子电器、自动化设备及通讯设备等领域的应用,对其阻燃性要求越来越高,TPEE的阻燃改性受到广泛关注,其阻燃**料已商品化。另外,随着高速铁路与城市轨道交通的发展,对减振降噪的要求越来越高,在保证舒适、安全、高速的前提下,降低轮轨动力效应、降低噪声就成了轨道交通方面研究的重要课题。国际上对高速铁路轨道系统中轨枕下弹性减震垫板的制作主要有两种思路,一种是通用橡胶的改性垫板,另一种是微发泡弹性垫板。由于通用橡胶的改性垫板是不发泡的弹性材料,其体积具有不可压缩性,而垂直方向上的变形必须通过水平方向的变形来实现,而发泡的弹性材料则具有这种垂直变形的能力,因此,发泡的弹性减震材料在高速铁路轨道的建设中作用非常明显。而TPEE发泡材料兼具 TPEE高强度、弹性以及发泡材料特有的吸收应力、缓冲震动等性能,能够有效 吸 收列车 行 驶时产生的冲击和挤压能量。因此,TPEE的发泡研究成为TPEE 改性中的一个热点。
挤出或注塑级的TPEE不适用于吹塑成型,这是由于它们的熔体黏度、熔体强度以及模口膨胀都较低的缘故。为解决这一问题,可采用在TPEE分子链上引入特殊链段的方法。而通过反应性挤出对TPEE进行扩链是其常见的改性工艺。添加少量多官能环氧化化合物或含大量环氧基团的聚合物,如乙烯或丙烯酸乙酯与甲基缩水甘油酯的共聚物也能改善TPEE的熔体黏度。环氧基团和TPEE的端羧基反应可得到高黏度和高韧性的材料,若有必要,该反应还可用如酚钠或叔胺等催化剂 来催化。另外,与离聚 体如乙烯—丙烯酸 共 聚 物 共混也能增加TPEE的黏度。TPEE的熔体稳定性相当不错,可以在通常的加工条件下进行加工,但如果加工温度过高、时间过长,例如用熔体浇注法填充大模具时,需加入少量带环氧基团的聚合物来提高熔体稳定性,至少有一部分环氧基团可以与TPEE的端羧基以及在降解过程中形成的羧酸进行反应。TPEE在汽车、铁路、航空航天等领域中的应用越来越广泛。而现阶段TPEE的综合性能还不能满足某些特殊需求,例如高耐热性能、抗辐射能力以及抗疲劳、变形等。通过使TPEE交联从而提高其拉伸强度是目前常用的一种改善热塑性TPEE性能的方法。常用的方法是在TPEE挤出或注射时加入交联剂、助剂等辅助材料实现交联,由于在交联的过程中引入了新的物质,以至于不能得到纯净的交联TPEE。聚对苯二甲酸丁二醇酯与大量较软或中等硬度的TPEE(对苯二甲 酸丁二醇酯—四氢呋哺嵌段共聚物)共混制得的共混物,室温下的强度以及低温下的柔韧性和抗冲击性能都比较高。不同硬度的TPEE 并用可制得高韧性材料,这种材料在非常低的温度下保持高韧性,可以制作滑雪靴等冬季运动制品。TPEE和TPU的共混能够发挥协同效应,实现了拉伸强度和拉断伸长率的大幅提高,并且降低了材料的成本,同时改善了聚合物的加工流动性,具有重要的现实意义,可以作为高性能工程级热塑性弹性体应用于结构部件,拓展了材料的使用范围。阻燃剂可以分成含卤阻燃剂和无卤阻燃剂,二者各有优劣:含卤阻燃剂添加量少,阻燃效果好,对材料性能影响相对较小,价格相对便宜,但燃烧时产生的烟密度较大,对环境有一定的影响:无卤阻燃剂价格较高,添加量相对较多,对材料性能影响相对较大,但较环保。随着人们环保意识增强,阻燃剂正向无卤、低烟、低毒方向发展。
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