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熱塑性彈性體的“彈”和“塑”到底是什么?

 守望秋野 2018-07-24

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。


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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)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。下圖為SBS嵌段結(jié)構(gòu)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。(下圖為SBS硬段和軟緞結(jié)構(gòu)相區(qū))



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,。(下圖為橡膠硫化示意圖

 


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,。

 

吉力士熱塑性彈性體在醫(yī)療器械上的應(yīng)用

 

此外,,熱塑性彈性體還可進行二次成型,和熱固性彈性體橡膠具有本質(zhì)區(qū)別。


三,、“彈” “塑”應(yīng)用加工特點




阿迪達斯采用模壓成型的E-TPU中底

 

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(shè)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,。


艾邦總結(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(yīng)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。

艾邦也建有彈性體產(chǎn)業(yè)交流群,,包括路博潤,、埃克森美孚、李長榮,、普立萬,、雄亞塑膠、萬馬集團,、華峰,、道恩、錦湖日麗,、昆山科信,、美瑞新材料等企業(yè)加入,歡迎產(chǎn)業(yè)鏈上下游的朋友入群探討,,共謀進步,。長按下面二維碼:


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主要議題(待定)

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