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包胶级TPE材料配方与特性
- 时间:2022-12-03 10:57:52
- 来源:立恩实业
- 作者:TPE
1、非极性基材的TPE-S, TPV:
-> 包非极性或者弱极性的硬塑材质自然不在话下,不再赘述;
-> 难点是包极性材料、耐高温塑料都很(hěn)难;
-> 硬度范围极宽,不是TPU,TPEE,TPE-A乃至其它大多(duō)数TPE基材可(kě)比拟的;
-> 手感良好,不发粘、不打滑,所以人民(mín)群众很(hěn)喜欢;
所以 TPE-S/ TPV与极性硬塑材料包胶,调整配方的重点在于:
->TPE-S, 提高耐温性能(néng),多(duō)用(yòng)SEBS少用(yòng)SBS(耐温差);
->TPE-S, 基材用(yòng)高极性的基材(这个,供应商(shāng)如Kraton,Kuraray都有(yǒu)各自独门秘籍),或者用(yòng)MAH接枝型的基材,用(yòng)极性基材如TPU+增溶剂进行共混而改变极性的方法,只能(néng)作為(wèi)辅助手段,否则包胶未必好,但却容易发生添加的极性基材及增溶剂出现迁移或析出现象!
-> TPV与极性硬塑材料包胶, TPV其实是动态交联的EPDM橡胶微细粒子分(fēn)布在PP基體(tǐ)中,在TPV包覆硬塑材质实现熔融混合过程中,已经交联的EPDM橡胶微细粒子无法与极性硬塑材料发生穿透、渗透等行為(wèi),所以配方设计的要点在于尽可(kě)能(néng)增加PP基體(tǐ)相的极性(比如用(yòng)MAH接枝PP例如Chemtura公司Polybond系列接枝PP), 而且要尽可(kě)能(néng)提高配方中接枝改性PP的含量, 并降低配方中填料、增塑剂(如石蜡油)含量。简单来说,就是配方中树脂要多(duō),树脂中分(fēn)散相的接枝改性PP要多(duō)!
2、中等极性基材的TPEE, ETPV,
->TPEE是聚酯弹性體(tǐ),ETPV是ACM(AEM)/TPEE通过动态硫化技术生产的橡/塑共混型弹性體(tǐ)(技术类似于EPDM/PP基材的TPV),
-> 由于TPEE主要基材或ETPV的连续相,都是TPEE聚酯弹性體(tǐ),包极性相近、同样带聚酯官能(néng)团的PC, PBT, PET, 自然难度不大;
-> 包尼龙6、尼龙66,极性还是有(yǒu)一定差异, 导致相容性不理(lǐ)想, 除非对基材进行极性改进;
->TPEE, ETPV的耐温很(hěn)好,注塑时允许很(hěn)高的熔體(tǐ)温度,以便高温熔體(tǐ)在硬塑表面熔融出一个超薄层进而实现接合(cohesion);
问题和不足在于:
->TPEE的硬度由于化學(xué)结构原因都很(hěn)高,至少从Shore A 90 /Shore D 35起跳,对应追求柔软手感的包胶应用(yòng),无法达到预期效果;
->ETPV其实是用(yòng)动态硫化工艺将ACM(AEM)类橡胶粒子分(fēn)散到TPEE连续相基材中,以达到降低硬度目的,并保持原有(yǒu)TPEE的耐高温、耐疲劳、耐化學(xué)等一系列优势,硬度也只能(néng)可(kě)以实现最低Shore A 60,无法和TPE-S, TPV的低硬度、超柔软相比;
-> 最关键一点,TPEE或ETPV材料都单价不菲!!!
3、强极性基材的TPE-U(TPU),TPE-A(尼龙弹性體(tǐ)), PEBA(長(cháng)碳链共聚尼龙弹性體(tǐ))
-> 毫无疑问,这些强极性的TPE与强极性硬塑如PA6, PA66极性很(hěn)相近,利于包胶中的互溶;
-> 这几种TPE的短时耐温都很(hěn)高,便于注塑中使用(yòng)高的熔體(tǐ)温度,射出到强极性尼龙硬塑的表面形成熔融薄层,进而两种材料通过分(fēn)子链段间的穿透、渗透形成接合(cohesion)级包胶效果;
问题和不足在于:
->TPU的硬度从Shore A 50左右开始不容易实现柔软手感,且因為(wèi)是极性材质手感发粘;
->TPU的熔體(tǐ)粘度对温度很(hěn)敏感,敏感温度區(qū)间在180C~200C左右,高于这个温度區(qū)间,TPU熔體(tǐ)会流动性突然太高,导致注塑到硬塑表面后出现飞边现象;
->TPE-A和PEBA理(lǐ)论上说与强极性PA6, PA66的互溶性是非常理(lǐ)想的,且注塑中耐温也足够高,但硬度都普遍偏高从Shore A90开始起步,另外材料单价不菲也是一个制约因素;
上述种种,导致以TPE-S/TPV实现理(lǐ)想包胶中的接合(cohesion)效果,成為(wèi)最有(yǒu)柔软且干涩手感、经济最节约方向,所以也就是為(wèi)神马TPE-S/TPV包胶尼龙那么难,但TPE供应商(shāng)一直都坚持不懈去努力开发这种技术的背景原因。
当然,这些探讨中仍然只是基于各种TPE基材的特性来探讨配方的难点或要求,没有(yǒu)考虑各种基材的分(fēn)子结构设计差异、TPE配方组分(fēn)中的添加剂等因素,即便如此也是很(hěn)宽的一个话题。还没有(yǒu)包括硬塑配方因素、加工中的工艺因素。