熱塑性彈性體(TPE/TPR)兼具熱塑性塑料的重復(fù)加工性和橡膠的高彈性等物理機(jī)械性能,同時(shí)又具有優(yōu)異的回收再生性,作為一種全新的高分子材料市場(chǎng)迅速發(fā)展。盡管熱塑性彈性體市場(chǎng)增速甚猛,但與傳統(tǒng)的橡膠材料相比,用量仍非常有限。隨著新型改性技術(shù)的不斷出現(xiàn)與材料性能的不斷提高,熱塑性彈性體必將擁有更加廣闊的市場(chǎng)空間。
Santoprene TPE的柔軟觸感及著色性為辦公用品的設(shè)計(jì)及外觀(guān)帶來(lái)革命性的創(chuàng)新。(相片提供Photo Courtesy:AES)
熱塑性彈性體(TPE)兼具熱塑性塑料的重復(fù)加工性和橡膠的高彈性等物理機(jī)械性能,同時(shí)又具有優(yōu)異的回收再生性,作為一種全新的高分子材料市場(chǎng)迅速發(fā)展。盡管熱塑性彈性體市場(chǎng)增速甚猛,但與傳統(tǒng)的橡膠材料相比,用量仍非常有限。隨著新型改性技術(shù)的不斷出現(xiàn)與材料性能的不斷提高,熱塑性彈性體必將擁有更加廣闊的市場(chǎng)空間。
性能特點(diǎn)\\r
熱塑性彈性體具有非常廣泛的產(chǎn)品適應(yīng)性。由于熱塑性彈性體特殊的分子結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性和可控制性,表現(xiàn)出多種優(yōu)異性能。
物理性能
良好的外觀(guān)質(zhì)感,觸感溫和;易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定;物性可調(diào),為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供廣闊的創(chuàng)意空間;力學(xué)性能可比硫化橡膠,但無(wú)須硫化交聯(lián);硬度范圍寬廣,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào);耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強(qiáng)度最高可達(dá)十幾個(gè)Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)十倍以上;長(zhǎng)期耐溫可超過(guò)70℃,低溫環(huán)境性能良好,在-60℃下仍能保持良好的撓曲性;良好的電絕緣性及耐電壓特性;突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能等。
化學(xué)性能
耐一般化學(xué)品(水、酸、鹼、醇類(lèi)溶劑);可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中;無(wú)毒性;良好的抗紫外線(xiàn)輻射及抗氧化性能,可使用于戶(hù)外環(huán)境;粘結(jié)性能好,選用合適的膠粘技術(shù)可直接與真皮或人造皮革表面牢固粘合。
生產(chǎn)加工
無(wú)需硫化,即具有傳統(tǒng)硫化橡膠之特性,節(jié)省硫化劑及促進(jìn)劑等輔助原料;適合注塑成型、壓鑄成型、熱熔和溶解涂層等多種工藝;邊料、馀料和廢料等可完全回收再利用,且不改變性能,減少浪費(fèi);簡(jiǎn)化加工工藝,節(jié)約加工能耗與設(shè)備資源;加工周期短,降低生產(chǎn)成本,提高工效;加工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單,節(jié)省生產(chǎn)空間,降低不合格品率;產(chǎn)品無(wú)毒,無(wú)刺激性氣味,對(duì)環(huán)境、設(shè)備及人員無(wú)傷害;加工助劑和配合劑較少,可節(jié)省產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測(cè)費(fèi)用;產(chǎn)品尺寸精度高、質(zhì)量更易控制;材料比重小,且可調(diào);可直接與PP、ABS等多種塑料摻混而制成特種塑料合金。
一般而言,熱塑性彈性體具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能且易于加工,同時(shí),該產(chǎn)品還具有無(wú)毒、無(wú)污染并可回收二次加工的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。
市場(chǎng)前景
目前熱塑性彈性體已發(fā)展到十幾個(gè)品種,已取代部分天然橡膠、合成橡膠和塑料,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)配件(管、帶、墊、板等)、建筑業(yè)、制鞋、醫(yī)療制品、密封制品、包裝制品、電線(xiàn)電纜、日常生活制品、玩具、運(yùn)動(dòng)器材、五金、電動(dòng)工具、通訊、電子產(chǎn)品、家用電器、粘合劑及高分子材料改性等。其中汽車(chē)用熱塑性彈性體是最重要的應(yīng)用領(lǐng)域,占到三分之一,其次是建筑業(yè)、醫(yī)用和日用生活制品。
更重要的是,熱塑性彈性體還是引領(lǐng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)導(dǎo)向的優(yōu)質(zhì)材料。其柔軟的質(zhì)感和可調(diào)整的物性、硬度以及適宜多種加工工藝且具有環(huán)保性等優(yōu)勢(shì),為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師提供了巨大的發(fā)揮空間,這無(wú)疑對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品,提升產(chǎn)品價(jià)值,引領(lǐng)市場(chǎng)潮流提供了巨大的幫助。
由于TPE優(yōu)異的再利用性以及聚氯乙烯(PVC)等面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)保問(wèn)題,近來(lái)熱塑性彈性體倍受關(guān)注,應(yīng)用顯著增長(zhǎng)。例如,隨著美國(guó)和歐洲
汽車(chē)產(chǎn)量的增加,以及中國(guó)及亞太地區(qū)工業(yè)的迅速發(fā)展,TPE應(yīng)用日益擴(kuò)大。近年來(lái)增長(zhǎng)強(qiáng)勁的動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體(TPV),在汽車(chē)制造業(yè)市場(chǎng)連續(xù)保持年均增長(zhǎng)15%以上,作為軟PVC和橡膠的新型高性能材料替代品,具有成本和性能上的雙重優(yōu)勢(shì)。
英國(guó)AMI諮詢(xún)公司最新報(bào)告預(yù)測(cè)了不同品種熱塑性彈性體在歐洲市場(chǎng)的發(fā)展前景。報(bào)告中稱(chēng),至2008年,歐洲熱塑性彈性體(TPE)市場(chǎng)需求將以年4%的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。研究稱(chēng),中/西歐地區(qū)2003年TPE市場(chǎng)已超過(guò)40萬(wàn)t,預(yù)計(jì)2008年將達(dá)到50萬(wàn)t。SBS目前是需求最大的熱塑性彈性體,未來(lái)需求將不斷下降。SEBS將作為一種特種聚合物使用,其需求將以年6.5%增速增長(zhǎng),不僅用于替代SBS使用,還用于工業(yè)及日用等軟接觸面場(chǎng)合,以及用作防護(hù)用途的氣囊蓋板等。
與熱塑性彈性體迅速發(fā)展形成鮮明對(duì)比的是,橡膠和塑料的全球發(fā)展速度已漸漸進(jìn)入停滯狀態(tài),目前橡膠和塑料的年增長(zhǎng)率僅1%和2.4%?梢钥闯觯瑹崴苄詮椥泽w的發(fā)展前景十分看好。
汽車(chē),TPE最重要的市場(chǎng)
汽車(chē)是熱塑性彈性體最大的市場(chǎng),廣泛應(yīng)用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠、儀表板、擋泥板、空氣導(dǎo)管、軸承、電纜護(hù)套、軟管、擋風(fēng)玻璃密封條、防護(hù)罩、防震座墊、管件等。
三元乙丙橡膠/聚丙烯(EPDM/PP)是較早應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域的熱塑性彈性體,具有優(yōu)異的耐候、耐臭氧、耐紫外線(xiàn)及良好的耐高溫、抗沖擊性能,其耐油和耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下,可以用普通熱塑性塑料的加工設(shè)備進(jìn)行加工,具有加工簡(jiǎn)便、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)并可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。目前汽車(chē)保險(xiǎn)杠是EPDM/PP最具代表性的應(yīng)用領(lǐng)域。日本超過(guò)80%的汽車(chē)保險(xiǎn)杠采用EPDM/PP制造。
隨著汽車(chē)技術(shù)不斷進(jìn)步,要求相關(guān)行業(yè)的配套技術(shù)越來(lái)越精密、復(fù)雜,扁形電線(xiàn)憑借其眾多的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。巴斯夫在北美市場(chǎng)推出一種擠出級(jí)Elastollan熱塑性聚氨酯(TPU),用于生產(chǎn)汽車(chē)配線(xiàn)用扁形電纜(線(xiàn)),比標(biāo)準(zhǔn)的圓形電纜(線(xiàn))輕便、節(jié)省空間,并且性能和安全性有所提高。傳統(tǒng)的圓形電線(xiàn)容易絞結(jié),在汽車(chē)內(nèi)可以被隱藏放置的空間(例如內(nèi)頂板)十分有限。而扁形電線(xiàn)可以插在先前被認(rèn)為不可能放置的地方,如外反射鏡或車(chē)身、車(chē)篷蓋,為汽車(chē)設(shè)計(jì)留有更大馀地。采用巴斯夫ElastollanTPU擠出系列產(chǎn)品制造的汽車(chē)扁形電線(xiàn)耐磨損、抗彎曲和折迭,抗化學(xué)反應(yīng)和微生物反應(yīng)以及溫度驟變。TPU的熱絕緣性使其具有優(yōu)異的防潮、耐長(zhǎng)時(shí)高溫、高濕條件,并且具備良好的電壓強(qiáng)度。
近期市場(chǎng)上還出現(xiàn)了多種替代傳統(tǒng)PVC的汽車(chē)裝飾用熱塑性彈性體。盡管這些材料價(jià)格較貴,但由于具有低霧化、外觀(guān)更佳和回收方便的優(yōu)點(diǎn),業(yè)者對(duì)其前景表示看好。AES是世界領(lǐng)先的熱塑性彈性體供應(yīng)商,已有超過(guò)20年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。AES作為各種高性能工程TPV的全球領(lǐng)先者,在2005“國(guó)際橡塑展”特別推出可著色Santoprene熱塑性硫化膠系列,能夠顯著提高汽車(chē)內(nèi)部裝飾水平,且可滿(mǎn)足當(dāng)今世界上最嚴(yán)格的低霧度要求,并可有效降低新車(chē)異味。