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1、日本PVC类热塑性弹性体0绪言聚氯乙烯类热塑性弹性体(TPVC)与聚烯烃类、聚苯乙烯类热塑性弹性体，一起在热塑性弹性体(TPE)市场上占有很大的份额，由于TPVC具有橡胶的性质和良好的成型性能，所以作为软质聚合物及硫化橡胶的替代材料迅速增长，形成目前这样的市场规模。世界上最早问世的TPVC产品是由日本三菱孟山都化成公司生产的Sanpren。它市场占有份额在50%以上。现在不仅有APUKO公司生产的Santopren，住友酚醛树脂公司开发的商品名为Sumiflex的TPVC产品也已经上市。1TPVC的特点1.1硬度范围宽广TPVC所用的基本树脂是特种聚氯乙烯，这种材料除具备聚氯乙烯树脂的一般性质
2、外，还具有良好的橡胶弹性(压缩永久变形，伸长永久变形，回弹性等)和机械强度。TPVC与其它TPE有所不同的是，通过调整增塑剂的用量，能够随意设计出硬度不同的产品(从高硬度到低硬度)。仅此一点，作为TPE产品的TPVC就能够有更广泛的用途而被市场所认可。通过选择使用不同种类的增塑剂，有可能获得耐油性、耐热老化性，以及不使增塑剂向其所接触的树脂中迁移等性能。1.2着色性能TPVC被广泛使用的原因之一是其具有良好的被着色性能。与橡胶的着色性不同，它对所有的色彩来说都很容易上色，最终得到的制备可以是金属色、木纹色、大理石色等特殊的色泽，肉眼几乎分辨不出它是塑料制品。1.3耐久性TPVC具有良好的耐天候
3、性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐热性和耐划伤等性能，而且能够长时间地保持这种性能(图1)。TPVC不仅能够用作密封材料、衬垫材料等，而且还能够用作汽车的内外装饰件、电线包皮等，这就是可以用于耐久性要求很高的产品上的原因。1.4挤出成型性能TPE使用最多的加工方法是注射成型，其中，TPVC具有软质PVC的优异特性、因而能够采用挤出成型的方法，使其性能仍能保持。挤出成型选择条件的范围宽广，当选择不同的成型条件时，能够得到有光泽的外观或者像橡胶一样无光泽的外表面。2TPVC的用途和成型加工方法60%70%的TPVC用作汽车内外装饰件，30%40%用于电线包皮、建材、家电及其它产品(见表1)。热塑性树脂
4、的所有加工成型方法对TPVC都是适用的。下文主要介绍具有代表性的TPVC挤出成型和注射成型方法。同时，还将介绍最新的成型技术实例。2.1挤出成型及其用途TPVC的挤出成型产品主要是代替原来使用橡胶的领域和用途范畴。例如，汽车门窗密封条、玻璃滑道槽、建材用垫片、接缝材料、胶管；电线、通信网线缆包皮材料等。在这些用途中，和软质PVC一样TPVC具有优异的挤出性能。汽车门窗密封条以前是由橡胶混炼胶经过挤出成型硫化后被安装在金属框架内。自从有了挤出成型性能和橡胶弹性均优异的TPVC后，情况发生了变化。用橡胶进行生产，需要经过挤出成型、硫化及与金属粘合三道工序。若是制造TPVC产品，只需在成型金属辊上涂
5、布粘合剂后，用直角机头对TPVC进行挤出成型即可，如此便形成一种连续的生产工艺。为了提高与玻璃接触时的滑移性，还可以实施尼龙植绒连续工序。汽车门窗嵌条、前后挡风玻璃密封垫，已开始采用最新的被称为可变断面挤出成型方式的三维异型挤出成型工艺。在此以前采用挤出成型技术连续挤出的产品是同一种断面，而三维异型挤出技术是使产品某一特定部位的断面呈周期性变化的一种成型技术。为了使产品断面发生变化，必须使口型的唇部连续发生变化，才能得到所期望的形状。先前，前后挡风玻璃的密封垫构件，由断面型状不同的上下左右部分分别挤出成型，然后挤出拐角部，再将它与玻璃镶嵌。对于异型断面挤出性能优异的TPVC来说，由于应用了三维
6、挤出成型技术，从而简化了复合异型挤出工艺和注射成型工艺，使工艺过程更加合理化。另外，在挤出成型门窗嵌条时，在口型唇口部位或其后的产品牵引部位，边调节玻璃位置，边将产品连续地与玻璃镶嵌。这就是开发出来的所谓玻璃一体化挤出成型工艺。2.2注射成型及其用途作为TPVC注射产品有各种用途，例如，汽车变速杆护罩、搁手架、加速器手柄、两轮摩托车手把、各种密封垫圈等。10年前，变速杆罩一直采用硫化橡胶。自从采用TPVC后，产品重量大大减轻。由于注射成型周期短、效率高、生产成本下降，外形复原性、耐弯曲性提高，颜色与车内装饰件颜色相匹配、设计多样化，使车内设计更具新意，特别是在低硬度范围内，TPVC具有良好的压
7、缩永久变形、耐屈挠性和耐划伤性等等。汽车车门扶手往往采用内芯为硬质树脂，外表面为TPVC的注射成型产品。在变速杆护罩和搁手架等汽车内饰件表面之所以多采用TPVC，是因为它具有独特的表面不发粘的柔软触觉，优异的耐擦伤性和耐化学药品性(人体的汗渍、化妆品、清凉饮料水等等)的缘故。2.3其它成型方法和用途与硫化橡胶相比，TPVC成型工艺能制造用硫化胶无法加工的产品，如TPVC可以进行吹塑成型，压延成形等。吹塑成型是塑料特有的成型方法，TPVC在汽车上的应用有头枕、搁手架等产品。因为TPVC母体聚合物分子量高或者存在着交联结构，因此，熔融时它具有高拉伸性能。利用这一特点，就获得了向下拉伸不多的优良的成
8、型性能。即使压延成型，也有可能使拉伸性能提高。3赋予TPVC新的功能3.1橡胶弹性的提高与普通软质PVC相比，TPVC既保持了软质PVC所具有的性能(耐天候性、良好的着色性)，又有良好的橡胶弹性。根据JIS标准(JISK6262)测得的压缩永久变形在45%60%之间。但是，由于用途和使用部位不同，有时要求TPVC在近似于硫化橡胶的压缩永久变形(30%以下)的范围内使用。为了提高橡胶弹性，可将PVC与部分交联的丁腈橡胶共混。这种做法是众所周知的。目前，APUKO公司生产一种名为“MIRAPURENQS8800系列”的产品。该产品是把PVC和丁腈橡胶通过一种特殊的加工方法，使之合金化，使压缩永久变
9、形控制在20%以内。MIRAPURENQS8800系列与原有的TPVC相比，物理机械性能不仅不会降低，同时大大提高了橡胶弹性，获得了与原来TPVC同样的加工成型性能(表2)。由于部分交联的丁腈橡胶中含有二烯结构，与原来的TPVC相比，其耐天候性较差。因此，当产品要求既具有橡胶弹性而又必须在室外使用时，可通过共挤出的方法将耐天候性良好的原有TPVC包覆在MIRAPURENQS8800系列表面制得。3.2赋予抗菌、防霉性能由于0-157病毒的流行，医院内部加强了防止感染的安全措施。该项措施要求市场上所有的材料都要具有抗菌性能。如商用、家用冰箱密封垫，厨房、浴室使用的密封材料，医院里使用的电源线软管
10、等产品，不仅要求抗菌性，而且对防霉变的要求也正在提高。APUKO公司不仅开发了常态下具有抗菌防霉效果的TPVC，而且还推出了具有耐天候性和耐热性的抗菌防霉TPVC。除了上述所列举的用途外，还把这种产品用于汽车手制动把手等内装饰件。门手柄护套等产品。4与TPVC相关的环境问题对PVC(包括TPVC)所有材料来说，环保是一个极为重要的问题。4.1PVC用各种添加剂的无重金属化过去，一直用铅系化合物作为PVC的热稳定剂，各行业都制定了各自的标准，如用PVC，而不是用TPVC制造的水管，其中的稳定剂要不含重金属离子(铅、钡)。这是有关厂商为了适应环境保护而共同努力的结果。其中不仅仅是PVC混合料制造商
11、，而且还包括稳定剂生产企业和PVC产品制造企业。4.2把燃烧生成的HCl气体量减少至最低化以PVC作为主要成份的TPVC在燃烧时会生成HCl气体。HCl气体对人体有害，对金属有腐蚀性。因此，需要在TPVC中加入能够大量吸收HCl气体的添加剂，或者在PVC中加入添加剂。通过这种方法，能够最大限度地抑制燃烧时HCl气体的生成量(表3)。有人认为，PVC材料的再生利用很困难，其实这是一种误解。实际上，十多年前，作为软质PVC主要用途之一的农用薄膜在回收再生方面就达到了其它树脂材料无法相比的高回收率。但是，TPVC系多用于复合制品，因此再生利用时必须将其与之复合的金属、涂料等材料分离后方可再生。5TP
12、VC材料应用技术的拓展APUKO公司应用TPVC材料，开发出了一种新型的、以氯化聚烯烃为主体材料商品名为“MIRAPUKEN10004000系列”的产品已经上市(表4)。这是一种硬度在5090之间的软质材料。其中，有能够和聚丙烯共挤出、具有橡胶弹性的QS1000系列；有能够与ABS共挤出、性能优异的QS2000系列；还有能够使耐热性提高、氯含量降到5%以下的QS4000系列。MIRAPURENQS10004000系列具有优异的挤出、吹塑、注射等成型工艺性能，压缩永久变形、回弹性等橡胶性能，拉伸强度、撕裂强度等物理机械性能，耐天候、耐热老化等耐久性能等等。它与烯烃系列、ABS系列、PVC系列等各
13、种材料的相容性好，能够回收利用，可广泛用于汽车、建材、生活日用品、杂件等各个方面。该系列产品的特点是，和TPVC一样可异型挤出成型，挤出物外观光滑及生产效率高。另外，它的注射性能也很优异。因为提高了橡胶的弹性，即使厚壁制品也很难出现凹缩现象，脱模时产品变形也极小，脱模性能优异，可大大缩短产品的生产周期。在物理性能方面的特点是拉伸强度高、优异的压缩永久变形和橡胶回弹性；在耐久性方面，耐天候和耐热老化性能优异；在着色性方面，它能够得到其它树脂难以达到的荧光色和金属色泽。6结束语TPVC成型性和耐久性优异，可与金属及其它树脂等各种辅助材料复合制成弹性体。在市场上有着广阔的空间，正在向各个领域渗透。通
14、过不断地开发，在不久的将来，必将成为引人注目的材料。要研究更加有效的再生利用技术以符合环保要求，使之获得更进一步的发展。文章录入：cchua0219责任编辑：cchua0219【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 上一篇文章： 材料的形式对GF增强PPS冲击强度的影响 下一篇文章： PVC基热塑性弹性体的制备相关文章动态硫化EPDM/POE制备工艺与性能研究接枝和交联对纳米SiO2改性NRPP共混型热塑弹性体的影响热塑性弹性体增韧聚丙烯的研究增容剂对NBR/PP共混体系热塑性弹性体性能影响的研究NBR/PP共混热塑性弹性体材料的研究TPR鞋底材料的研究P
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