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熱塑性彈性體的“彈”和“塑”到底是什么?其特點又有哪些?

时间:2019-11-19     作者:定陽新材料【原创】

塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer)是繼天然橡膠和合成橡膠之后的第三代橡膠。其產(chǎn)品既具備傳統(tǒng)交聯(lián)硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油等性能,同時又具備塑料的可塑性,易于成型加工。因此熱塑性彈性體材料已成為取代傳統(tǒng)橡膠的最新材料。


熱塑性彈性體

 

那么,為什么這類材料會具有傳統(tǒng)硫化橡膠的高彈性?但是又區(qū)別于傳統(tǒng)橡膠的成型方式,可以像塑料一樣進行成型和二次成型?


一、“彈”是什么彈



熱塑性彈性體聚合物大分子鏈的結(jié)構(gòu)特點是由化學組成不同的樹脂段(硬段)和橡膠段(軟段)構(gòu)成。硬段的鏈段間作用力足以形成物理“交聯(lián)”,軟段則是具有較大自由旋轉(zhuǎn)能力的高彈性鏈段,軟硬段又以適當?shù)拇涡蚺帕胁⒁赃m當?shù)姆绞铰?lián)接起來。

 

彈示意圖

 

硬段的這種物理交聯(lián)是可逆的,即在高溫下失去約束大分子組成的能力,呈現(xiàn)塑性。降至常溫時,這些“交聯(lián)”又恢復,而起類似硫化橡膠交聯(lián)點的作用。


彈示意圖


對比傳統(tǒng)硫化橡膠,熱塑性彈性體硬段就是橡膠中的硫化交聯(lián)點。

 

所以,正是由于這種聚合物鏈結(jié)構(gòu)特點和交聯(lián)狀態(tài),因而熱塑性彈性體在常溫下可以顯示出硫化膠的彈性、強度和形變特性等物理機械性能,可替代一般硫化膠制造某些橡膠制品。


二、“塑”是什么塑



除了具有橡膠的高彈性外,熱塑性彈性體還具有一般塑料的可塑性。這是由于在高溫下,分子結(jié)構(gòu)中的硬段部分會軟化或者熔化,變成融體。在施加外力時(如螺桿的剪切和擠壓)會呈現(xiàn)塑性流動,這樣就顯現(xiàn)出熱塑性塑料的加工特性,所以可以用一般塑料的成型方法進行加工。

 

熱塑性彈性體的應用

 

熱塑性彈性體的加工特點:

1、可塑性:可用標準的熱塑性塑料加工設備和工藝進行加工成型,如擠出、注射、吹塑等。

2、高彈性:不需硫化,可制備生產(chǎn)橡膠制品,減少硫化工序,節(jié)約投資,能耗低,工藝簡單、加工周期縮短,生產(chǎn)效率提高,加工費用低。

3、熱塑性:邊角廢料可回收使用,節(jié)省資源,也對環(huán)境保護有利。

4、硬段可逆性:由于在高溫下易軟化,所制產(chǎn)品的使用溫度有一定限制。

熱塑性彈性體的應用

定陽總結(jié)

所以對于熱塑性彈性體來說,“彈”是指在使用溫度范圍內(nèi)材料可以表現(xiàn)出橡膠的高彈性,而“塑”則是指在加工條件下,可以像塑料一樣進行塑化流動并且可以進行二次加工。

 

正是由于集高彈和可塑于一身,所以熱塑性彈性體在運動、戶外等領(lǐng)域被廣泛應用。例如在鞋材領(lǐng)域,由于消費者需要舒適、耐用的輕級跑鞋;而廠商又更注重鞋材生產(chǎn)自動化,所以這種既有橡膠彈性又便于加工的熱塑性彈性體備受青睞。

 

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