tpr材料就是一种以热塑性丁苯橡胶为基础,添加树脂、填料、增塑油剂以及其它功能助剂一同混合制成的改进材料,俗称热塑性橡胶材料。
TPE/TPR弹性体指的是基于SEBS,SBS基础改性的合金弹性体.为便于理解沟通,本文沿用业内TPE生产企业的习惯,将SEBS基础改性的弹性体称TPE,将SBS基础改性的弹性体称TPR.SEBS为饱和分子结构的高分子材料,而SBS分子结构单元中含有不饱和双键.不饱和双键的化学性不稳定,因此,一般而言,SEBS比SBS具有为优良的化学稳定性(如耐老化,抗紫外线UV性能).相应地,TPE比TPR具有为良好的耐老化抗UV性能.
在选择耐老化抗UV的弹性体时,通常选用SEBS基材的TPE.SEBS基材的TPE一般抗UV性能可以达到3.5级,对于耐老化性,一些非*性的来自部分用户的使用结果认为,SEBS的TPE通常可以在常规非较端户外条件使用6个月左右不发生黄变(抗UV性能),而使用12个月材料不会发生明显的老化而导致性能下降.
对于要求为严格的耐老化抗UV的TPE材料,需要从TPE配方上做调整,通过功能助剂的引入,可以改善TPE的耐老化抗UV性能.经过特殊改性的TPE,在常规户外条件下,耐老化使用寿命可以达1~3年,而抗UV可以达到12个月.
TPE的颜色对其抗UV性能有较大的影响.一般浅色如透明,本白色的TPE,容易受外界及光照影响而变色,因而对抗UV耐黄变要求较高.
本公司可提供一般耐黄变要求的TPE,以及特殊改性的耐黄变耐老化TPE,外观以透明,本色为主,配色容易,硬度范围20~90A.
影响热塑性塑料与热塑TPE材料TPR 材料成型收缩的因素如下:
塑料品种热塑性塑料成型过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成型后的收缩、退火或调湿处理后的收缩率一般也都比热固性塑料大。
模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:
①对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
②试模确定浇注系统形式、尺寸及成型条件。
③要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。
④按实际收缩情况修正模具。
⑤再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。
为什么热塑性弹性体材料容易表面析出?
要说热塑性弹性体TPE碰到的常见的问题,那就是材料表面析出,经常使用塑料的客户会很纳闷,怎么塑料一般表面析出很少,怎么TPE会经常析出呢?这个倒和橡胶有点像!
不过TPE材料的表面析出和橡胶制品表面析出还不是完全一回事情,橡胶制品表面析出主要原因还是受硫化体系的影响,助剂析出是橡胶加工过程中常见质量问题,俗称为“喷霜”,但严格按橡胶工艺学的定义而言,喷霜只是助剂析出的一种形式而不是全部,只不过喷霜是助剂析出多发问题而已。助剂析出是橡胶加工过程中的未硫化胶(混炼胶或半成品)或硫化胶(成品)因所含助剂浓度过饱和而从橡胶内部迁移至表面的现象。按析出助剂的外观形状归纳,析出主要有3种形式:喷霜、喷蜡、喷油,还有较**的喷黑。在实践中,助剂析出有时以一种形式出现,有时以多种形式同时出现。硫化剂、促进剂、防老剂、填充剂等助剂析出在橡胶表面形成一层白色的云雾状或粉末状或结晶状物质,称为喷霜,或称为喷白或喷粉。石蜡、古马隆等蜡状物析出在橡胶表面形成一层蜡膜,称为喷蜡。软化剂、增粘剂、润滑剂等助剂析出在橡胶表面形成一层蓝色的油状物,称为喷油,或称为喷蓝。较端情况下析出炭黑,称为喷黑。还存在“假性析出”现象:本无助剂析出的橡胶制品表面受日光照射而发生氧化反应,表面颜色发生明显变化(如黄铜色或虹色),如同或虹色助剂析出而实质无析出,称为黄变,这需与老化析出区分。
一、TPE材料表面析出的几种类型
TPE材料的表面析出,主要也是分为3种,1. 喷霜,2. 喷蜡,3. 喷油:
1.1. 1.其中常见的是喷霜,热塑性弹性体TPE-S喷霜的主要原因是抗氧剂(防老剂)的析出,严重的情况材料表面明显一层发白,但通常情况下,不触摸不见发白,而只要一触摸就可以发现明显的发白(带粉状),如下图:
TPE材料发白
1.1.2. 而有些情况下,触摸并不会出现发白现象,而是需要用力刮擦,俗称“刮白”,这个通常是因为填料添加过多造成的,并且对填料没有进行良好的表面处理。通常的解决方案有:a.干脆不加填料,b.对填料进行偶联处理,c .对材料表面进行耐刮擦处理。
1.2.1. 常见的喷蜡,也可以说是润滑剂过量,常见的有聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、芥酸等过量,有种情况需要注意的是,对于硅酮母粒(聚硅氧烷)之类,本身倾向于析出到材料表面,与模具接触,添加的量,尽可能的要少。有些蜡之间有些协同作用,而有些则容易造成析出。
1.2.2. 喷蜡的表现形式,一般不会出现刮白现象,而是会出现发亮的刮痕,当然严重的情况下,反而会发黏的感觉,如果本身材料还有喷霜现象出现,则是又黏又发白。
1.3.1 .喷油的现象,主要是因为材料中充油量过多,在气温过低的情况下,材料增加了结晶度,导致部分在本来分布在非晶区的油迁移到表面来,另外的情况,是反过来,在气温过高的情况下,SBS/SEBS等材料分子增加了运动,降低了锁油能力,导致油也迁移到表面。
1.3.2 .喷油现象的改善,主要是尽可能的让填充油与SEBS/SBS基料相匹配,对于低分子量的苯乙烯类弹性体千万别充过量的油。相对来说填充石蜡油手感干爽,但是实际上环烷油与SEBS/SBS的相容性佳。
二、TPE材料造成容易析出的机理
2.1.物理交联点锁油能力较弱
笔者在16年前,曾经遇到TPE-S重叠注塑的手柄套,软料55A,硬料90A,在注塑加工完几天后,硬料的色粉向软料迁移,导致软料颜色发花。这说明TPE-S这种材料,虽然有物理交联点,但如果温度的上升,填充油的加入,导致体系分子的运动远化学交联的材料,造成整个材料锁油能力低下,对于有些能在油中有一定溶解度的色粉、抗氧剂、润滑剂,则非常容易通过油这个载体而进行迁移。所以,要解决热塑性弹性体TPE-S的析出问题,首要解决的是填充油不能过量,以及填充油与SBS/SEBS的匹配。
2.2.塑料连续相与弹性体相的结晶
通常在SBS/SEBS的存在下,与其配合的塑料相的结晶度是下降的,但是塑料相还是结晶的,如聚丙烯、聚乙烯,尤其是高密度聚乙烯,结晶度相对较高,结晶的材料,会把本来在非晶区,如SEBS/PP的界面,排斥出来。所以,推荐在填充油含量较高的情况下,使用共聚PP和LDPE。
东莞市国丰有有限公司是一家致力于热塑性弹性体(TPE、TPR、TPV)等高分子新型环保材料颗粒状的专业研发生产与销售的生产型企业。为各大厂家提供不同产品的TPE应用方案,16年累积下来的TPE应用经验为各厂家提供专业意见以及挑选具经济效益的TPE材料。
国丰塑业丨新动态
热塑性弹性体TPE材料特点:
1、可用一般的热塑性塑料成型机加工,不需要特殊的加工设备。
2、生产效率大幅提高。可直接用橡胶注塑机硫化,时间由原来的20min左右,缩短到1min以内;由于需要的硫化时间很短,因此已可用挤出机直接硫化,生产效率大幅提高。
3.易于回收利用,降低成本。生产过程中产生的废料(逸出毛边、挤出废胶)和终出现的废品,可以直接返回再利用;用过的TPE旧品可以简单再生之后回收利用,减少环境污染,扩大再生资源来源。
4、 节能。热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化时间很短,可以有效节约能源。以高压软管生产能耗为例:橡胶为188MJ/kg,TPE为144MJ/kg,可节能达25%以上。
5、 应用领域广。由于TPE兼具橡胶和塑料的优点,为橡胶工业开辟了新的应用领域。
6.、可用于塑料的增强、增韧改性。自补强性大,配方简化,配合剂对聚合物的影响制约小,质量性能易掌握。但TPE的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制。同时,压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差,价格上也往往同类橡胶。尽管如此,TPE的优点仍十分**,各种新型的TPE产品也不断开发出来。作为一种节能环保的橡胶新型原料,发展前景十分看好。