TPEE是一類含有PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚軟段的線型嵌段共聚物(如圖1)。
圖1 TPEE結構式
根據軟段的結構,TPEE可分為聚醚型和聚酯型兩大類,TPEE的綜合性能表現非常突出,具體如表 1 所示。
序號 |
類型 |
性能特點 |
1 |
力學性能 |
其具有優異的拉伸強度、回彈性、柔韌性、耐沖擊性能,抗蠕變和抗疲勞性突出。同條件下,其壓縮和拉伸模量要比 TPU 高很多。卓越的動態性能使 TPEE 適合于需要長期彈簧性能 和長屈撓壽命方面的應用 |
2 |
熱性能 |
其具有良好的耐熱性能,熔融溫度為 170~250℃。熱重分析顯示,110-140℃加熱 10 小時 下,基本不失重;160℃、10h 下,失重僅為 0.05%[13]。其脆化點低于-70℃,低溫柔韌性好, 可在-50 至 160℃下長期使用。 |
3 |
耐化學介質 |
其耐油性、抗溶脹性和耐滲透性非常優異,可適合多種油類環境,如燃料油、熱油、油脂、 液壓油等;其對燃油的滲透僅為氯丁橡膠、丁腈橡膠等耐油橡膠的 1/3~1/300[14]。其耐化 學溶劑性能也非常好,70℃以內能經受住水、酸、堿、二醇等極性介質的考驗。 |
4 |
耐候性與 耐老化性 |
在水汽、臭氧、自然老化等不同環境下,都具有優異的耐候性和化學穩定性。通過在其配 方體系中引入紫外吸收劑,如炭黑、二氧化鈦、苯并三唑等[14],能顯著提升材料體系的耐 老化性能。 |
5 |
耐磨性 |
在耐磨耗性方面優于許多柔性材料,如聚氯乙烯和其他剛性塑料。在磨耗以及高機械強度 要求環境中,優于聚氨酯和橡膠。 |
6 |
電性能 |
具有良好的介電性能,體積電阻率為 1010~1012Ω·cm,可用于 600V 以下的電氣應用環境。 |
表1?TPEE性能特點
從TPEE的結構就可以看出,其不僅具有橡膠的彈性,而且具有工程塑料的強度。發泡材料具有高回彈性、耐反復疲勞性、低溫柔韌性等優異性能,質輕、減震、降噪等優良特性使得TPEE發泡材料具有廣泛的應用前景。
一、高彈性鐵路墊片
隨著高鐵提速的需求,傳統的橡膠墊、乙烯-乙酸乙烯酯塑料墊、熱塑性聚氨酯墊等鐵路墊板,已經很難滿足需求。
圖2 鐵路墊片
二、戶外運動產品
TPEE發泡材料的高回彈性、耐反復疲勞性、低溫柔韌性成為戶外運動用品首選材料,比如滑雪板芯、滑雪鞋扣件、戶外運動眼鏡、運動水壺等等。
圖3 戶外產品(圖片下載自 攝圖.新視界)
三、鞋材
TPEE發泡鞋材在運動鞋方面的應用,因其發泡工藝較為復雜,大多數是被用在EVA橡塑復合當中,作為輔料去改善EVA發泡鞋材的性能,而TPEE作為主料,制備發泡中底則相對較少。
圖4 鞋中底
江蘇大毛牛新材料有限公司在TPEE發泡材料領域深耕多年。材料方面,通過材料復合,解決了TPEE熔體強度低、發泡密度大的問題;設備方面,通過超高壓以及泄壓速度的精確控制,實現了對發泡材料的泡孔直徑及密度的精確調控。在材料和設備雙向調控下,使得TPEE具有良好的性能,超低密≤0.1g/cm3,回彈高達80%。
圖5 不同孔徑泡沫材料的調控
圖6 TPEE發泡鞋材和鞋墊
來源:大毛牛物理發泡
原文始發于微信公眾號(艾邦彈性體網):TPEE簡介及其發泡材料的應用