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热塑性聚酯弹性体TPEE材料的性能特点及加工工艺介绍

时间:2023-09-22 14:28:39 作者:热塑性聚酯弹性体TPEE材料 点击:

热塑性聚酯弹性体(tPEE)又称聚酯橡胶,是一种线性嵌段共聚物,含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(聚对苯二甲酸丁二酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段。

性能特点

TPEE是一种高性能工程级弹性体,具有机械强度高、弹性好、耐冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳、耐油、耐化学和溶剂腐蚀、加工性能好等优点,可填充、增强、合金化,广泛应用于汽车零部件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业产品、文体用品、生物材料等领域。

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1、力学性能

通过对软硬段比例的调节,TPEE的硬度可以从邵氏D30-D82变化,其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。与其他热塑性弹性体(TPE)相比,在低应变条件下,TPEE模量比相同硬度的其他TPE高。当以模量为重要的设计条件时,用TPEE可缩小制品的横截面积,减少材料用量。

2、拉伸强度

与聚氨酯弹性体(TPU)相比,TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多,用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件,前者可以承受更大的负载。在室温以上,TPEE弯曲模量很高,适宜制作悬臂梁或扭矩型部件,特别适合制作高温部件。TPEE低温柔顺性好,低温缺口冲击强度优于其他TPE,耐磨耗性与TPU相当。TPEE具有优异的耐疲劳性能,与高弹性特点相结合,使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料,适宜制作齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带等。

3、耐热性能

TPEE具有优异的耐热性能,硬度越高,耐热性越好。TPEE的使用温度非常高,能适应汽车生产线上的烘漆温度(150-160℃),并且它在高温下机械性能损失小。在120℃以上使用,TPEE拉伸强度远远高于TPU。此外,TPEE还具有出色的耐低温性能。TPEE脆点低于-70℃,并且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在-40℃下长期使用。由于在高、低温时表现出的均衡性能,TPEE的工作温度范围非常宽,可在-70-200℃使用。

4、耐化学介质性

TPEE具有极好的耐油性,在室温下能耐大多数极性液体化学介质(如酸、碱、胺及二醇类化合物),其耐化学品的能力随其硬度的提高而提高。TPEE对大多数有机溶剂、燃料及气体的抗溶胀性能和抗渗透性能较好,对燃油渗透性仅为氯丁胶、氯磺化聚乙烯、丁腈胶等耐油橡胶的1/3-1/300。

5、耐候性、耐老化性

TPEE在水雾、臭氧、室外大气等各种外界条件下,化学稳定性优良。大多数热塑性弹性体(TPE)一样,在紫外光作用下会发生降解(310nm以下的紫外光是降解的一个主要因素);因此对于室外应用或制品受阳光照射的条件,配方中应添加紫外光防护助剂,其中包括炭黑和各种颜料或其他屏蔽材料,酚类防老剂和苯并三唑型紫外光屏蔽剂并用,能够有效地起到防紫外光老化。

6、高回弹性

TPEE 材料在弹簧上的应用,使弹簧具有较长的使用寿命,有利于列车的启动、加速、减速和平稳停车。与金属弹簧不同,它们在自然条件下不会生锈、变质,也不会造成弹性破裂和损失。与橡胶材料相比,它具有更大的可重复使用性,并能保持良好的弹性。

7、加工成型性

TPEE具有优异的熔体稳定性和足够的热塑性,因此具有良好的加工性能,可通过各种热塑性加工技术进行加工,如挤出、注射、吹塑、滚塑、熔铸等。在低剪切速率下,TPEE熔体粘度对剪切速率不敏感,而在高剪切速率下,熔体粘度随着剪切速率的增加而降低。由于TPEE熔体对温度非常敏感,其熔体粘度在10℃范围内变化几倍到几十倍,因此在成型过程中应严格控制温度。

加工成型工艺

TPEE良好的加工性得益于其优良的熔融稳定性和充分的热塑性,因此,可采用通过各种热塑性加工生产工艺技术进行分析加工,其加工产品成型工艺方法主要有包括以下几种:

吹塑成型工艺

在 TPEE 材料的成型加工过程中,对吹塑成型的要求很高,要求材料具有较高的熔体粘度和熔融性。

挤出成型工艺

利用独特的单螺杆形状,TPEE材料可以加工成不同的形状。

注射成型工艺

在应用注射制模过程中,应确保熔体充满整个模具。模具喷嘴必须关闭,以避免死端和过早冷却。

其他成型工艺

在加工TPEE的过程中,螺旋加工技术也很实用,熔铸技术也广泛应用于实际加工中。


标签: 热塑性聚酯弹性体TPEE材料
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