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1、高性能热塑性聚酯弹性体_TPEE_的研究开发与应用.txt遇事潇洒一点，看世糊涂一点。相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。没有准备请不要开始，没有能力请不要承诺。爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。 本文由kinggink001贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第 35 卷增刊 2007 年 3 月 化 工 新 型 材 料 N EW CHEM ICA L M A T ERIA LS V ol 35 N o 3 1 高性能热塑性聚酯弹性体( TPEE) 的研究开发与应用 罗道友 朱笑初
2、景 肃 杨 松 钱志国 徐新民 ( 国家通用工程塑料工程技术研究中心, 北京市化学工业研究院, 北京 100084) 摘 要 综述了高性能热塑性聚酯弹性体( T P EE) 的主要性能、 特点与应用、 产业与技术发展状 况, 报导了用于高性能汽车防尘罩、 安全气囊盖板、 工业线缆及软管等几类产品的技术性能要求及国 产化水平, 预测了 T P EE 材料在国内外的良好发展前景。 关键词 热塑性聚酯弹性体, T PEE, 防尘罩, 安全气囊盖板 Research, development and applications of high performance thermoplastic poly
3、ester elastomers L uo Dao you Zhu Xiaochu Jing Su Yang So ng Qian Zhig uo Xu Xinmin ( Nat io nal Eng ineering Plastics Eng ineering & T echnolog y Research Center, Beijing Chem ical Indust ry Research Instit ute , Beijing 100081) Abstract T he main pro per ties, char acteristics, applicatio ns, indu
4、str ialization and develo ping t rend of t her mo plastic po ly ester elastomer s ( T P EE) were rev iew ed. T he technical r equirements o f them for hig h perfo rmance aut o dust guards, A ir bag deployment door s, cable sheaths, tubes and o ther pro ducts w ere report ed. T he localizat ion statu
5、s o f T PEE w as discussed and the pr ediction of the futur e development w as also made. Key words thermoplastic po lyester elastomer ( T P EE) , auto dust guard, air bag deploy ment doo r 热塑性聚酯弹性体( T P EE ) 是一类含有芳香族 聚酯硬段( 结晶相) 和脂肪族聚酯或聚醚软段( 连续 相) 的 嵌段 共聚物, 也称 聚酯 橡胶。1972 年, 美国 DuPont 和日本东洋纺织公司率先将 T
6、P EE 推向市 场, 商 品名分 别为 H yt rel 和 P elprene。随后, H o chest celanese、 East man、 GE、 AKZO ( 现在 DSM ) 等 近 10 家 国 外 公 司 都 有 T PEE 商 品 相 继 问 世。 T P EE 是一种高性能工程 级弹性体, 它兼具橡胶的 柔软性、 性 和 热 塑 性 塑 料 的 刚 性、 加 工 性。 弹 易 T P EE 具有机械强度高, 弹性好, 抗冲击、 耐蠕变, 耐 寒、 耐弯曲疲劳性、 耐油、 耐化学药品和溶剂侵蚀性 能优良, 使用温度范围宽( - 70 + 200 ? ) , 硬度范 围宽(
7、 32D - 80D) 等 特性, 同其它热 塑性弹 性体相 比, 耐热性能最高。由于这些优异的综合性能, 很快 在汽车制件、 液压软管、 电缆电线、 电子电器、 体育用 品、 建筑等领域得到广泛应用。2001 年美、 西欧、 日 本的总需求量大约为 7. 0 万 t, 其中汽车工业占整个 消费市场的 45% 以上。2006 年全球 T PEE 消费量 达 14 万 t 以上, 目前我国的需求量保守估计在 1 2 万 t/ a 以上。 T PEE 可采用注塑、 挤出、 吹塑、 转成型和熔 旋 融铸塑等各种热塑加工方法, 易于制作成高性能的 产品。根据加工方法和聚合 物类型的不同, 在 177
8、260 ? 之间均可加工。T P EE 的优异性能、 特别是 可回收再利用的绿色环保特性, 使之在很多领域得 到应用, 并呈现出迅速发展的趋势。中国全球制造 作者简介: 罗道友( 1966- ) , 男, 高级工程师, 北京市化学工业研究院副院长兼总工程师, 国家通用工程塑料工程技术中心常务副主任。国内高分子 材料领域知名专家, 1993 年获得北京市工业企业有突出贡献科技人员, 获得北京市科技进步奖二、 三等奖 5 项, 发表专著 1 部, 论文 20 余 篇。全国政协北京市第十届委员会委员, 第六届北京市科协委员会委员, 中国材料学会 青年委员会委员, 中国青联新材 料产业发展促进 会副主
9、任, 北京粘接学会理事长。此外, 任 高科技与产业化! 、 新材料产业! 编委。 2 化工新型材料 第 35 卷 业中心的发展定位以及逐渐展现的第一汽车及零部 件制造与消费大国的趋势, 势必为 T PEE 产品与技 术的发展带来良好的发展空间。 使用温 度更高, 能 适应 汽车 生产 线上 的 烘漆 温度 ( 150 160 ? ) , 并且它在高低温下机械性能损失小。 T PEE 在 120 ? 以 上使 用, 其 拉 伸强 度 远 远 高 于 T PU 。 T PEE 在低温下更显柔性, 低温挠曲性能优异。 其脆点低于- 70 ? , 且硬度越低, 耐寒性越好, 大部 分 T PEE 可在
10、 - 40 ? 下长期使用。由于 T PEE 在 高、 低温时表现出的均衡性能, 它的工作温度范围非 常宽, 可在- 70 200 ? 使用。 1 1 3 耐化学性能突出 耐化学腐蚀性好、 耐油性优良是聚酯弹性体最 突出的优点。在室温下能耐大多数极性化学品, 如 酸、 胺及二醇类化合物等, 但对卤代烃( 氟里昂除 碱、 外) 及酚类的作用却无能为力。其耐化学品的能力 随其硬段含量的提高而提高。T P EE 对大多数有机 溶剂、 燃料和气体的抗溶胀性能和抗渗透性能是好 的, 而对燃油渗透性仅为氯丁胶、 氯磺化聚乙烯、 丁 氰胶等耐油橡胶的 1/ 3 1/ 300。 但 T PEE 耐热水解性较差
11、, 添加聚碳酰亚胺稳 定剂可以明显改善其抗水解性。据报 道, 在 T PEE 分子中的 PBT 硬段引进 PEN 或 PCT , 可以获得耐 水解和耐热性更好的 T PEE。 1 1 4 耐候性与耐老化性优异 T PEE 在很多不同条件下, 如在水雾、 臭氧、 室 外大气老化等条件下, 化学稳定性优良。如使其在 户外曝晒 10 年后拉伸强度和伸长率变化不大, 在海 水中浸泡 9 年后, 其拉伸强度只下降 10% , 伸长率几 乎没有减少。紫外线是降解的一个主要原因, 光和 热是 T PEE 降解老化的另外两个主要因素。因此需 在 T PEE 中添加防紫外剂、 耐老化剂和热稳定剂。 此外, T
12、PEE 还具有不同程度的水解性。T PEE 在水中 产生交 联反 应, 形 成凝 胶的 量增 多。P EG P BT 共聚酯作为生物材料支架植入体内, 正是利用 了它易水解降解的特点。 此外, 聚酯弹性体还是一种良好的绝缘材料, 适 合低压电方面的应用。与 ABS、 、 等树脂有 PBT PC 很好的相容性, 是一种优良的抗冲击改性剂。 1. 2 TPEE 的应用 ( 1) 汽车行业: 主要用作 CVJ 防尘罩、 转向器护 套、 减震器护套、 防尘罩、 牵引联结罩、 远距波纹管、 发动机进气风管、 安全气囊盖板、 汽车卫星天线扣、 后衣箱锁总成、 门锁总成、 门把手密封环、 减震板、 消 音齿
13、轮、 管塞、 堵塞、 球头、 窗玻璃减震座、 减震底盘、 1 1. 1 热塑性聚酯弹性体产品特点与应用 TPEE 的性能特点 聚酯类热塑性弹性体是一类以聚对苯二甲酸二 醇酯( 如 PBT 、 T 等) 为硬段( 结晶相) , 聚醚或聚 PT 酯为软段的嵌段共聚物( 非晶相) 。硬段和软段的比 例决定了其的硬度和物理机械性能。硬段形成物理 交联点, 承受应力; 软段是自由分布的高弹性链段, 贡献弹性。在高温下结晶熔化 , 硬段失去对分子的 束缚力, 材料 呈现塑性, 可用一 般塑料加 工手段加 工。这种交联变化是可逆的, 随着温度的下降, 硬段 对分子束缚功能逐渐恢复, 显出硫化橡胶的特性。 1
14、 1 1 优异的综合力学性能 T P EE 具有广泛的硬度范围, 通过软硬段比例 调节, T P EE 的硬度可以从 邵氏 D32 # D80, 其弹性 和强度介于橡胶和塑料之间。与其他热塑性弹性体 ( T P E) 相比, 在低应变条件下, T P EE 模量比相同硬 度的其他热塑性弹性体高。当以模量为重要的设计 条件时, 用 T PEE 可缩小制品的横截面积, 制件的壁 厚可以做得更薄, 从而减少材料用量。 T P EE 具有极高的拉伸强度, 无与伦比的韧度 及回弹性, 对于蠕变、 应力冲击、 挠曲疲劳有优异的 阻抗力。与聚氨酯( T PU ) 相比, T PEE 压缩模量与 拉伸模量要
15、高得多, 用同 样硬度 的 T PEE 和 T PU 制作同一零件, 前者可以承受更大的负载。在室温 以上, T P EE 弯曲模 量很高, 而低温时又不 像 T PU 那样过于坚硬, 因而适宜制作悬臂梁和扭矩型部件, 特别适合制作高温部件。T PEE 低温柔顺性好, 低 温缺口冲击强度优 于其他 T PE, 耐 磨耗性与 T PU 相当。在低应变条件下, T P EE 具有优良的耐疲劳 性能, 且滞盾损失少, 这一特点与高弹性相结合, 使 该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料, 齿轮、 胶辊、 挠性联轴节、 皮带等均可采用。 1 1 2 优秀的耐热性能 T P EE 具有优异的耐热性能
16、, 硬度越高, 耐热性 越好。研 究 表明: T PEE 在 110 140 ? 连 续 加热 10h 基本不失重, 在 160 ? 和 180 ? 分别加热 10h, 失 重仅为 0. 05% 和 0. 1% 。等速升温曲线表明, T PEE 自 250 ? 开始失重, 到 300 ? 累计失重 5% , 到 400 ? 则发生明显的失重。因而其使用温度非常高, 短期 增刊 罗道友 等: 高性能热塑性聚酯弹性体( T P EE) 的研究开发与应用 表1 公司名称 D uPon t GE T icona East man chemical M ont edison D SM 东洋纺织 日本 G EP 东! ? ( )? 大日本 ? ? . 化学工业 三菱 !
