TPV基材的动态交联与应用研究

摘要

TPV材料所处的行业的市场化程度还不是很高,相对于欧洲国家来讲,市场发展相对不平衡,当备之急是要在工业领域中使对亲环境友好的高分子TPV材料占据中高端市场不断促进

TPV基材的动态交联与应用研究地球上的材料应用历程最少也有几十万年了,从早期的钻木取火到后期的生产加工,材料应用学已深入到了人类的进化与发展了,而在这众多的材料分类中,TPV材料可谓是沧海一粟了,作为一名有十几年从业经验的热塑性硫化橡胶TPV从业者而言,TPV的加工费用要低于热固性橡胶,而将高弹性的EPDM和高流动性的PP高效结合也依然非常具备挑战性。

EPDM和PP的化学结构是不同的,无法形成兼容的均相体系,PP作为连续相, 分布在在 0.1 μm 到几微米之间橡胶粒子中,早期以Antunes和 Goharpey 为首的国外专家就分别提出了“纤维模型”和“四阶段形态演变模型”来描述 EPDM与PP组成的TPV在动态硫化过程中的形态演变。也研究出了EPDM 与 PP发生相转变时的黏度比,结果表明,由 EPDM 交联引起相转变的黏度比要低于相应的 EPDM/PP 共混物。

后来在橡塑材料企业的商业化推进过程中又不断发现,TPV和传统橡胶制品相比具有加工方便、能耗较小、生产效率高、且环保且边角料可按比例重复利用等优点。据有关成品制造客户反馈,热塑性弹性体大约使橡胶工业生产流程缩短 25 %,能耗节约 25 %~70 %,效率提高100 %~200 %,综合成本降低 10 %左右。从配方上来分析。TPV 的橡塑比影响材料弹性、橡胶相的交联程度、橡胶交联颗粒的尺寸和加工条件等,橡塑比的提高会增加TPV的弹性,EPDM本身的弹性也明显高于热塑性PP塑料。做为TPV材料的研发工作者而言,完善TPV的初衷是让 TPV 拥有良好的加工性能。在工厂的生产中完善 TPV的加工性能,缩短客户橡塑成品的生产周期,这些对于节约化工资源和实现经济利益最大化有积极作用。

目前来看,TPV材料所处的行业的市场化程度还不是很高,相对于欧洲国家来讲,市场发展相对不平衡,当备之急是要在工业领域中使对亲环境友好的高分子TPV材料占据中高端市场不断促进,实际上TPV材料在大部分工业领域都有机会成为不错的加工窗口和用材选择,在1981年制备出了世界上第一个商业化 PP/EPDM TPV 产品 santoprene,后期在中国,比如张家港市道普润高分子材料有限公司、美国Teknor Apex公司sarlink系列TPV在配方设计中,力图在橡胶相动态硫化过程中使之完全硫化,让TPV的力学性能得到大幅度提升,并通过橡胶相和塑料相的比例变动来更进一步的调节TPV材料的各种力学性能,现在商业化较为成熟的就是过氧化物硫化体系,通常由过氧化物和助交联剂两部分组成,在TPV的硫化过程中使交联剂发生接枝和共交联,让硫化体系的交联度和硫化效率不断提升。

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