POE,英文全名為 Poly Olefin Elastomer,通常說的市面上流傳最廣的POE是指乙烯-辛烯共聚彈性體。
但嚴(yán)格來說,POE是一種乙烯-α-烯烴共聚彈性體,其中α-烯烴是指雙鍵在分子鏈端部的單烯烴,目前已知商品化的種類有α-丁烯(4C)、α-己烯(6C)、α-辛烯(8C)、丙烯。
圖 POE在鞋材中的應(yīng)用
這里還有個冷知識:POE,早期還有個名字叫線性超低密度聚乙烯(ULDPE)。因為其密度<0.890 g/cm3,表現(xiàn)彈性體性能。
而普通線性低密度聚乙烯(LLDPE)密度在0.890~0.915 g/cm3,表現(xiàn)塑性體性能。后來劃分LLDPE標(biāo)準(zhǔn)時,ULDPE被獨立劃分為一類,發(fā)展到今天,就是POE系列。
POE和LLDPE性能上是彈性體和塑性體的區(qū)別,本質(zhì)上是α-烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小的區(qū)別,另外在催化工藝上也不同,不同于LLDPE可用普通催化體系催化,POE一般需要用茂金屬催化工藝實現(xiàn)。
當(dāng)達到15%以上時,所得聚烯烴樹脂就會由熱塑體向彈性體轉(zhuǎn)變,比如常見的8C結(jié)構(gòu)的POE,α-辛烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在15%~45%。
圖 POE在玩具中的應(yīng)用
下面,我們將從合成工藝、結(jié)構(gòu)性能、加工成型、應(yīng)用領(lǐng)域以及生產(chǎn)廠家五個方面來闡述POE的相關(guān)知識!
一、合成工藝
POE屬于聚烯烴彈性體的一種,而烯烴聚合催化劑是聚烯烴聚合技術(shù)的核心,種類有鉻基催化劑、齊格勒-納塔催化劑、茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑等等。
其中茂金屬催化劑單活性中心的特征能使任何α-烯烴單體聚合,在1991年被??松梨谑状纬晒τ糜诰垡蚁┑墓I(yè)化生產(chǎn),并開發(fā)出Exact系列。
與傳統(tǒng)烯烴聚合催化劑相比,采用特殊的茂金屬催化劑不僅可以使POE具有很窄的相對分子質(zhì)量分布,而且可以引入更多的共聚單體α-辛烯。
圖 不同催化劑的產(chǎn)品相對分子量分布對比
從目前大部分的資料來看,各大生產(chǎn)商的POE均是采用茂金屬催化劑和溶液法進行生產(chǎn)的。他們的區(qū)別可能只是使用不同配體的茂金屬催化劑以及不同生產(chǎn)工藝。
二、結(jié)構(gòu)性能
POE從本質(zhì)上來說,就是在支化聚乙烯,聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)起到了物理交聯(lián)點的作用,而α-烯烴的加入削弱了聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū),成為具有橡膠彈性的無定型區(qū),所以使POE具有彈性體的性質(zhì)。
圖 典型POE的基本結(jié)構(gòu)
典型的兩種POE基本結(jié)構(gòu)如圖所示,A結(jié)構(gòu)由乙烯和辛烯組成,辛烯有8個C,B結(jié)構(gòu)由乙烯和丁烯組成,丁烯有4個C,這就是所謂的8C和4C之分。
特殊的結(jié)構(gòu)使得POE同時具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能(高彈性、高伸長率、較好的沖擊強度)、良好的耐低溫性和加工流變性。
主鏈的飽和結(jié)構(gòu)性又使得其在耐熱老化和抗紫外線性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)彈性體,良好的活動性可改善填料的分散效果,同時也可進步制品的熔接痕強度。
三、加工成型
POE有良好的加工性能,可采用通常熱塑性塑料加工設(shè)備進行加工成型,成型加工溫度和加工壓力一般應(yīng)略高一些,可在極高的加工速度下加工。
圖 POE在鞋材中的應(yīng)用
比如除了注射成型、擠出成型,POE也可用壓延機加工成板材或薄膜,并可吹塑成型等等。在加工過程中,POE不需混煉和硫化,但可以通過交聯(lián)提高拉伸強度、耐熱性和耐化學(xué)品性能等。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
目前已知的POE應(yīng)用主要有三個方向:抗沖擊改性劑、模塑成型產(chǎn)品、擠出成型產(chǎn)品。
其中抗沖擊改性劑應(yīng)用較為廣泛,換個說法也就是增韌劑。隨著POE添加量的提高,體系的沖擊強度和斷裂伸長率有很大的進步,但相應(yīng)的拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量均有所下降,因此POE添加量一般在20%以下。
由于跟PP、EVA、EPDM等結(jié)構(gòu)相近,因此POE與這些材料的相容性很好,多用于改性EVA鞋中底、改性PP汽車零部件(保險杠、擋泥板等)、電線電纜、玩具、醫(yī)療器械等等。
五、生產(chǎn)廠家
POE屬于合成樹脂中比較高端的產(chǎn)品,有絕佳的抗沖擊性、增強的韌性、優(yōu)秀的透明度等,廣泛的應(yīng)用于多種對彈性體有要求的行業(yè)和對高分子材料進行增韌改性,而且需求增長很快。
目前常見的POE生產(chǎn)廠家有陶氏化學(xué)、日本三井、??松梨?、韓國LG、SK,其中SK的POE實際產(chǎn)地是新加坡的SSNC(SABIC、SK合資控股),這里大家知道SSNC跟SK是同一個POE牌號就好。
其中陶氏化學(xué)的POE最為常見,其產(chǎn)能達到100萬噸/年,市場占有率超過50%。而??松梨谀壳暗闹饕a(chǎn)能是向Vistamaxx調(diào)整,其在新加坡有30萬噸/年的產(chǎn)能。
圖 主要POE生產(chǎn)廠家以及相應(yīng)牌號
以上就是小編整理的POE材料相關(guān)知識、生產(chǎn)廠家以及相應(yīng)牌號,鑒于能力有限,不能保證內(nèi)容十分全面,如有遺漏或錯誤,可留言補充、指正或進群交流。
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