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      封孔器  
     
     
    熱塑性彈性體(TPE)的前景展望

     熱塑性彈性體既具有熱塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡膠的物理性能,可謂是塑料和橡膠優點的優勢組合。熱塑性彈性體正在大肆占領原本只屬于硫化橡膠的領地。近十馀年來,電子電器、通訊與汽車行業的快速發展帶動了熱塑性彈性體市場的高速發展。 
        熱塑性彈性體(TPE)具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由于不需經過熱硫化,使用通用的塑料加工設備即可完成產品生產。這一特點使橡膠工業生產流程縮短了1/4,節約能耗25%~40%,提高效率10倍~20倍,堪稱橡膠工業又一次材料和工藝技術革命。 
        熱塑性彈性體(TPE)可概括為通用TPE和工程TPE兩個類型,目前已發展到10大類30多個品種。 
        世界上已工業化生產的TPE有:苯乙烯類(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烴類(TPO、TPV)、雙烯類(TPB、TPI)、氯乙烯類(TPVC、TCPE)、氨酯類(TPU)、酯類(TPEE)、酰胺類(TPAE)、有機氟類(TPF)、有機硅類和乙烯類等,幾乎涵蓋了現在合成橡膠與合成樹脂的所有領域。 
        現在,TPE以苯乙烯類(TPS)和乙烯類為中心,在世界各地獲得迅速發展,兩者的消耗量已占到全部TPE市場的80%左右。雙烯類TPE和氯乙烯類TPE也成為通用TPE的重要品種。TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉向以工程應用為主。 
        TPE的優點主要表現在如下幾個方面: 
        1. 可用一般的熱塑性塑料成型機加工,不需要特殊的加工設備。 
        2. 生產效率大幅提高?芍苯佑孟鹉z注塑機硫化,時間由原來的20min左右,縮短到1min以內;由于需要的硫化時間很短,因此已可用擠出機直接硫化,生產效率大幅提高。 
        3. 易于回收利用,降低成本。生產過程中產生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現的廢品,可以直接返回再利用;用過的TPE舊品可以簡單再生之后回收利用,減少環境污染,擴大再生資源來源。 
        4. 節能。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時間很短,可以有效節約能源。以高壓軟管生產能耗為例:橡膠為188MJ/kg,TPE為144MJ/kg,可節能達25%以上。 
        5. 應用領域更廣。由于TPE兼具橡膠和塑料的優點,為橡膠工業開辟了新的應用領域。 
        6. 可用于塑料的增強、增韌改性。自補強性大,配方簡化,配合劑對聚合物的影響制約小,質量性能更易掌握。 
       但TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。同時,壓縮變形、彈性回復、耐久性等同橡膠相比較差,價格上也往往高于同類橡膠。盡管如此,TPE的優點仍十分突出,各種新型的TPE產品也不斷開發出來。作為一種節能環保的橡膠新型原料,發展前景十分看好。
        新型TPE技術的開發與TPE性能的改善一直是全球研發的重點。除茂金屬催化的TPO、加氫的SBS和SIS、環氧化TPE等已經產業化之外,離聚體TPE、液晶性TPE等也已進入工業化實用階段,砜化TPE、含三嗪TPE等現已取得重大進展。DDE與PolyOne公司正在研發以茂金屬為基礎的烯烴新材料,Zeon與AES公司合作開發耐高溫TPX,蘇威工程聚合物與TRS公司一起提供更適于汽車用的TPV,GLS與BASF公司研制開發軟觸摸應用的TPE及與其結合的硬基材。近年來,生物分解性TPE已成為攻關的熱門話題,世界各國幾乎每年都有新的報道。 
        從國內企業來看,盡管中國TPE技術從整體來看還遠落后于世界發達國家,但是近年來也有不同企業開發出了各種新型TPE產品。如山東道恩化學集團有限公司實現TPV(熱塑性硫化橡膠)工業化生產,形成年產3000噸規模;上海聯海橡塑科技有限公司的微發泡熱塑性彈性體片材產品成功實現產業化,已經開發出聚酯醚(TPEE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚烯烴彈性體PP/EPDM交聯三種微發泡片材;中國石化巴陵石化公司合成橡膠廠自主研制開發出年產300噸SEBS技術,通過了中國石化集團公司的技術鑒定等。這些新技術的成功開發與投產,將有效緩解高端產品完全依賴國際市場的狀況。 
        專家分析,今后TPE技術的開發將注重以下領域:1.茂金屬催化的新TPE;2.電子射線、放射線后交聯的高性能TPE;3.異種材料復合成型以及發泡成型技術;4. TPE混合物的再生活化技術;5.配方設計技術;6.用TPE作增溶劑制出新的聚合物混合體――現代煉金術(Alchemy)等。歸根結底,這些高新技術要能生產出高新技術材料和產品,才具有強大的生命力和廣闊的發展前途。 
        TPE在1970年~1990年之間,以年均10%以上的速度飛速發展,1990年~2000年增速稍緩,為6%。作為一種新型的彈性體材料,TPE具有橡膠塑料雙重性格,在取代部分橡膠的同時也用于塑料改性。 
       而今,TPE的發展已極大拓寬了橡膠工業的應用領域,同塑料展開了競爭。其應用已從制鞋、汽車、建筑、工業產品,進一步擴大到電子通訊、醫療衛生以及高新技術等方面。TPE市場表現出許多新的特點。 
        汽車和日用品是最大的拉動因素 
        汽車和日用品消費是拉動熱塑性彈性體消費增長的主要因素。僅以TPO為例,專家預測,未來5年,TPO在汽車內裝飾件上應用消費增長率將達兩位數。2001年,全球汽車內、外裝飾件TPE消費占TPE總量的7%,2005年將提高至15%。預計2006年TPE在汽車上的用量可達60萬噸。美國Freedonia公司預計,在2006年前,由于共聚酯彈性體新型薄膜和片材開發成功,世界汽車頂蓋用共聚酯彈性體需求年均增幅將達到8%。 

     
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