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供應(yīng)各種熱塑性彈性體-張庭超 13265818686
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(yōu)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)組合。熱塑性彈性體正在大肆占領(lǐng)原本只屬于硫化橡膠的領(lǐng)地。近十余年來(lái),電子電器、通訊與汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了熱塑性彈性體巿場(chǎng)的高速發(fā)展。
熱塑性彈性體(TPE)具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由于不需經(jīng)過(guò)熱硫化,使用通用的塑料加工設(shè)備即可完成產(chǎn)品生產(chǎn)。這一特點(diǎn)使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了1/4,節(jié)約能耗25%~40%,提高效率10倍~20倍,堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。
TPE簡(jiǎn)介
熱塑性彈性體(TPE)可概括為通用TPE和工程TPE兩個(gè)類型,目前已發(fā)展到10大類30多個(gè)品種。
世界上已工業(yè)化生產(chǎn)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)、 胺類(TPAE)、有機(jī)氟類(TPF)、有機(jī)硅類和乙烯類等,幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹(shù)脂的所有領(lǐng)域。
現(xiàn)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(fā)展,兩者的消耗量已占到全部TPE巿場(chǎng)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(zhuǎn)向以工程應(yīng)用為主。
TPE的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
1. 可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工,不需要特殊的加工設(shè)備。
2. 生產(chǎn)效率大幅提高?芍苯佑孟鹉z注塑機(jī)硫化,時(shí)間由原來(lái)的20min左右,縮短到1min以內(nèi);由于需要的硫化時(shí)間很短,因此已可用擠出機(jī)直接硫化,生產(chǎn)效率大幅提高。
3. 易于回收利用,降低成本。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現(xiàn)的廢品,可以直接返回再利用;用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后回收利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大再生資源來(lái)源。
4. 節(jié)能。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時(shí)間很短,可以有效節(jié)約能源。以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例:橡膠為188MJ/kg,TPE為144MJ/kg,可節(jié)能達(dá)25%以上。
5. 應(yīng)用領(lǐng)域更廣。由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn),為橡膠工業(yè)開(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
6. 可用于塑料的增強(qiáng)、增韌改性。自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方簡(jiǎn)化,配合劑對(duì)聚合物的影響制約小,質(zhì)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(shí)
,壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往高于同類橡膠。盡管如此,TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,各種新型的TPE產(chǎn)品也不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)。作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。
TPE技術(shù)新進(jìn)展
新型TPE技術(shù)的開(kāi)發(fā)與TPE性能的改善一直是全球研發(fā)的重點(diǎn)。除茂金屬催化的TPO、加氫的SBS和SIS、環(huán)氧化TPE等已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化之外,離聚體TPE、液晶性TPE等也已進(jìn)入工業(yè)化實(shí)用階段,砜化TPE、含三嗪TPE等現(xiàn)已取得重大進(jìn)展。DDE與PolyOne公司正在研發(fā)以茂金屬為基礎(chǔ)的烯烴新材料,Zeon與AES公司合作開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)軟觸摸應(yīng)用的TPE及與其結(jié)合的硬基材。近年來(lái),生物分解性TPE已成為攻關(guān)的熱門話題,世界各國(guó)幾乎每年都有新的報(bào)道。
從國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)看,盡管中國(guó)TPE技術(shù)從整體來(lái)看還遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家,但是近年來(lái)也有不同企業(yè)開(kāi)發(fā)出了各種新型TPE產(chǎn)品。如山東道恩化學(xué)集團(tuán)有限公司實(shí)現(xiàn)TPV(熱塑性硫化橡膠)工業(yè)化生產(chǎn),形成年產(chǎn)3000噸規(guī)模;上海聯(lián)海橡塑科技有限公司的微發(fā)泡熱塑性彈性體片材產(chǎn)品成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出聚酯醚(TPEE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚烯烴彈性體PP/EPDM交聯(lián)三種微發(fā)泡片材;中國(guó)石化巴陵石化公司合成橡膠廠自主研制開(kāi)發(fā)出年產(chǎn)300噸SEBS技術(shù),通過(guò)了中國(guó)石化集團(tuán)公司的技術(shù)鑒定等。這些新技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)與投產(chǎn),將有效緩解高端產(chǎn)品完全依賴國(guó)際巿場(chǎng)的狀況。
專家分析,今后TPE技術(shù)的開(kāi)發(fā)將注重以下領(lǐng)域:1.茂金屬催化的新TPE;2.電子射線、放射線后交聯(lián)的高性能TPE;3.異種材料復(fù)合成型以及發(fā)泡成型技術(shù);4. TPE混合物的再生活化技術(shù);5.配方設(shè)計(jì)技術(shù);6.用TPE作增溶劑制出新的聚合物混合體——現(xiàn)代煉金術(shù)(Alchemy)等。歸根結(jié)底,這些高新技術(shù)要能生產(chǎn)出高新技術(shù)材料和產(chǎn)品,才具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的發(fā)展前途。
TPE市場(chǎng)趨勢(shì)
TPE在1970年~1990年之間,以年均10%以上的速度飛速發(fā)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(shí)也用于塑料改性。
而今,TPE的發(fā)展已極大拓寬了橡膠工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域,同塑料展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。其應(yīng)用已從制鞋、汽車、建筑、工業(yè)產(chǎn)品,進(jìn)一步擴(kuò)大到電子通訊、醫(yī)療衛(wèi)生以及高新技術(shù)等方面。TPE巿場(chǎng)表現(xiàn)出許多新的特點(diǎn)。
汽車和日用品是最大的拉動(dòng)因素
汽車和日用品消費(fèi)是拉動(dòng)熱塑性彈性體消費(fèi)增長(zhǎng)的主要因素。僅以TPO為例,專家預(yù)測(cè),未來(lái)5年,TPO在汽車內(nèi)裝飾件上應(yīng)用消費(fèi)增長(zhǎng)率將達(dá)兩位數(shù)。2001年,全球汽車內(nèi)、外裝飾件TPE消費(fèi)占TPE總量的7%,2005年將提高至15%。預(yù)計(jì)2006年TPE在汽車上的用量可達(dá)60萬(wàn)噸。
用途也在不斷擴(kuò)大。SBS還大量用作PS塑料的抗沖擊改性劑,也是瀝青路面耐磨、防裂、防軟和抗滑的優(yōu)異改性劑;更以防水卷材進(jìn)一步推廣到屋頂、地鐵、隧道、溝槽等的防水、防潮上面。SBS與S-SBR、NR橡膠并用制造的海綿,比PVC、EVA塑料海綿更富橡膠觸感,且比硫化橡膠要輕,顏色鮮艷,花紋清晰。因而,SBS不僅適用于制造膠鞋中底的海綿,也是旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、時(shí)裝鞋等一次性大底的理想材料。
近年來(lái),異戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)發(fā)展的速度很快,其產(chǎn)量已占TPS產(chǎn)量的1/3左右,約90%用作粘合劑。用SIS制成的熱熔膠不僅粘性優(yōu)越,而且耐熱性好,現(xiàn)已成為美歐日各國(guó)熱熔膠的主要材料。
TPV增速最快
瑞士咨詢公司Maack業(yè)務(wù)服務(wù)(MBS)公司認(rèn)為,硫化熱塑性彈性體(TPV)是增長(zhǎng)最快的TPE,歐洲消費(fèi)年均增長(zhǎng)7.5%,而在汽車上應(yīng)用年均增長(zhǎng)接近15%。作為一種新產(chǎn)品和新技術(shù),TPV在耐候密封應(yīng)用方面有著巨大增長(zhǎng)潛力,可有效克服傳統(tǒng)產(chǎn)品抗蠕變性差和壓縮變形大的缺點(diǎn)。硫化熱塑性彈性體質(zhì)量輕、設(shè)計(jì)自由度大、成本低,這些是大型汽車原始設(shè)備制造商愿意采用TPV的主要原因。硫化熱塑性彈性體耐候密封料將替代EPDM橡膠,年需求量增長(zhǎng)率將在10%以上。2002年硫化熱塑性彈性體占北美汽車密封產(chǎn)品巿場(chǎng)不到5%,但到2010年,占有份額將會(huì)超過(guò)40%。隨著耐高溫處理TPV技術(shù)的推出,TPV在汽車機(jī)罩上的應(yīng)用也會(huì)擴(kuò)大。
由于其加工方法和性能最貼近硫化橡膠,國(guó)外汽車密封條、護(hù)套、襯墊、包皮等大量向TPV轉(zhuǎn)移,全球TPO—TPV的消耗量已達(dá)36萬(wàn)噸。
TPCE將逐步取代TPVC
TPCE和TPVC是氯乙烯類TPE的兩個(gè)主要品種。TPVC由于價(jià)格低廉,具有良好的耐氣候性、耐臭氧性、耐老化性、耐化學(xué)藥品性等,因此迅速發(fā)展成為通用的TPE。TPVC目前主要用于制造膠管、膠板、膠布及部分膠件,70%以上消耗在汽車領(lǐng)域,如汽車的方向盤(pán)、雨刷條等等。近年來(lái),又開(kāi)始擴(kuò)展到家電、園藝、工業(yè)以及日用作業(yè)雨衣等方面。然而,由于TPVC的彈性、壓縮永久變形以及高溫時(shí)的形狀保持性等都很差,同橡膠無(wú)法相比,加之TPVC逸出的酸氣等始終難以徹底解決,近來(lái)在世界上的增長(zhǎng)幅度有所下降,使用范圍受到很大影響。
TPCE主要用于樹(shù)脂改性,也用以制造電線電纜、汽車部件和建筑防水材料。從性能、環(huán)保等角度綜合考慮更優(yōu)于TPVC,因而巿場(chǎng)增長(zhǎng)很快。
TPB和TPI具有更好的適用性
TPB和TPI同其它TPE的最大不同點(diǎn)在于可以進(jìn)行硫化,解決了一般TPE不能用硫磺、過(guò)氧化物硫化,而必須采用電子波、放射線等特殊裝置才能實(shí)現(xiàn)性能改善的問(wèn)題,從而改進(jìn)了TPE的耐熱性、耐油性和耐久性不佳等缺點(diǎn)。TPB可在75°C~110°C的熔點(diǎn)范圍之內(nèi)任意加工,既可用以生產(chǎn)非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化發(fā)泡制造運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋等的中底。TPB制造的薄膜,具有良好的透氣性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特別適用于家庭及蔬菜、水果保鮮包裝之用。目前TPB年需求量已超過(guò)2.7萬(wàn)t。TPI最初主要用于代替天然產(chǎn)品,在整形外科器具、石膏代替物和運(yùn)動(dòng)保護(hù)器材等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。近年來(lái),利用TPI優(yōu)異的結(jié)晶性和溫度的敏感性,又成功地開(kāi)發(fā)出形狀記憶橡膠材料,倍受人們青睞。
工程TPE快速發(fā)展
TPEE是工程類TPE中最有代表性的產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn),目前仍是工程TPE最重要的品種之一。因其優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐油性和耐久性,且易于加工成型,因此在世界各地發(fā)展較快,需求量已達(dá)10萬(wàn)噸以上。
目前,大約有35% TPEE用于工業(yè)橡膠制品,例如膠管、膠帶;20%為汽車配件方面,其余為家電使用,如消音齒輪、電話編碼器卡等。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,用于汽車的外板以及外裝飾部件的新型超耐熱和耐天候TPEE等也不斷開(kāi)發(fā)出來(lái),代替金屬以及其它傳統(tǒng)材料的應(yīng)用。
中國(guó)將成為最大的TPU巿場(chǎng)
TPU具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性,特別是耐磨性最為突出。目前在歐美等國(guó)主要用來(lái)制造滑雪靴、登山靴等體育用品以及各種運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋,消耗量甚多。TPU還可通過(guò)注塑和擠出等成型方式生產(chǎn)汽車、機(jī)械以及鐘表等零件,并大量用于高壓膠管(外膠)、純膠管、薄片、傳動(dòng)帶、輸送帶、電線電纜、膠布等產(chǎn)品。
制鞋業(yè)、合成革業(yè)和汽車業(yè)是TPU應(yīng)用增長(zhǎng)的頭號(hào)巿場(chǎng),涂料和粘合劑行業(yè)也大有可為。在這些領(lǐng)域,中國(guó)獨(dú)具巿場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)幾年,上海、南京等世界級(jí)16萬(wàn)噸以上大型聚氨酯生產(chǎn)基地建成之后,TPU的產(chǎn)量必將成倍增長(zhǎng),屆時(shí)中國(guó)將以全球最大的TPU鞋底制造業(yè)和快速發(fā)展的汽車零部件業(yè)為中心,構(gòu)成豐富多彩的TPU世界。
TPE發(fā)展存在隱憂
盡管TPE發(fā)展形勢(shì)一片大好,但也存在著令人擔(dān)心、值得重視的隱憂。雖然世界各大生產(chǎn)廠家都在謀求大量增加設(shè)備,大幅度擴(kuò)大生產(chǎn)能力,但TPE專家已開(kāi)始憂慮,認(rèn)為2006年之后的TPE增長(zhǎng)速度可能要放慢步伐,回落到4%~5%以下。
現(xiàn)有TPE的生產(chǎn)基數(shù)已經(jīng)很大,而新的通用型TPE,迄今未見(jiàn)有新的突破。TPE的耐熱性、壓縮永久變形等致命弱點(diǎn),雖經(jīng)共混、接枝改性有所提高,但仍難同橡膠抗衡。TPE的價(jià)格也很難再有大幅度下降空間,現(xiàn)行TPE的材料成本大都要超過(guò)同類硫化橡膠的總成本,不具備強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)能力。再生利用作為TPE最大的優(yōu)越性,在實(shí)際操作中面臨著巨大的困難。由于主要對(duì)象是工業(yè)制品和日用膠鞋等,無(wú)法像輪胎那樣做到大量回收,在社會(huì)上并未取得實(shí)際效果。如何克服TPE的現(xiàn)存缺點(diǎn),更好地發(fā)揮TPE的特性優(yōu)點(diǎn),將是今后TPE發(fā)展的關(guān)鍵
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好帖子
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limingxing:
為什么電纜行業(yè)沒(méi)有普遍應(yīng)用TPE呢?
價(jià)格太貴啊,每公斤30多塊,用慣了PVC,接受不了這個(gè)價(jià)格啊,而且阻燃效果不好
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這些材料的價(jià)格是太貴了
一般都用不起啊,期待價(jià)格降下來(lái)
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價(jià)格太貴啊,每公斤30多塊,用慣了PVC,接受不了這個(gè)價(jià)格啊,而且阻燃效果不好
說(shuō)的有道理!