TPEE，為什么又被叫做海翠料？

中國(guó)智造 匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn)，塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新。

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熱塑性聚酯彈性體(TPEE)又稱聚酯橡膠，是一類含有PBT（聚對(duì)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。TPEE兼具橡膠優(yōu)良的彈性和熱塑性塑料的易加工性，軟硬度可調(diào)，設(shè)計(jì)自由，是熱塑性彈性體中較受關(guān)注的品種。

TPEE的發(fā)展簡(jiǎn)史：

1972年，美國(guó)杜邦公司率先開發(fā)出了TPEE，商品名為Hytrel，音譯過來就是“海翠”，所以有時(shí)大家把TPEE聚酯彈性體也叫做“海翠料”。后來Hochest-Celanese、GE、Eastman、AKZO(DSM)等世界大公司相繼開發(fā)出了各種牌號(hào)的TPEE產(chǎn)品，商品名各為Ritefex、Lomod、Ecdel和Arnitc。而國(guó)產(chǎn)的TPEE，現(xiàn)在也開發(fā)出了自己的品牌。

熱塑性聚酯彈性體（TPEE）與橡膠相比，具有更好的加工性能和更長(zhǎng)的使用壽命；與工程塑料相比同樣具有強(qiáng)度高的特點(diǎn)，柔韌性和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能更好。對(duì)大多數(shù)用途來說，TPEE可以直接使用，若有特殊要求，可添加相應(yīng)助劑以滿足要求。

TPEE的特性：

1. 優(yōu)異的抗彎曲疲勞性能

2. 極好的瞬間高溫性能

3. 優(yōu)異的耐沖擊性能,尤其是在低溫(-40℃)

4. 良好的抗撕裂性和耐磨性

5. 出色的耐化學(xué)性和耐候性

6. 優(yōu)異的電性能

7. 優(yōu)異的電荷承受能力

8. 與ABS，PBT和PC等材料具有極好的粘結(jié)性

9. 與油漆，膠水和金屬均具有極好的粘結(jié)性

10. 加工的多樣性和易與加工，熔融流動(dòng)性好，熔融狀態(tài)穩(wěn)定，收縮率低，結(jié)晶速度快。

由于TPEE具有突出的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的回彈性和寬廣的使用溫度等綜合性能，在汽車制件、液壓軟管、電纜電線、電子電器、工業(yè)制品、文體用品、生物材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其中在汽車工業(yè)中的應(yīng)用最廣，占70%以上。

TPEE物理化學(xué)性能：

1 、力學(xué)性能

通過對(duì)軟硬段比例的調(diào)節(jié)，聚醚酯彈性體的硬度可以從邵氏D（32～82），其彈性和強(qiáng)度介于橡膠和塑料之間。與其它熱塑性彈性體TPE相比，在低應(yīng)變條件下聚醚酯彈性體模量比相同硬度的其它熱塑性彈性體高。當(dāng)以模量為重要的設(shè)計(jì)條件時(shí)，用聚醚酯彈性體可縮小制品的橫截面積，減少材料用量。

聚醚酯彈性體具有極高的拉伸強(qiáng)度。與聚氨酯(TPU)相比，聚醚酯彈性體壓縮模量與拉伸模量要高得多，用相同硬度的聚醚酯彈性體和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的負(fù)載。在室溫以上，聚醚酯彈性體彎曲模量很高，而低溫時(shí)又不象TPU那樣過于堅(jiān)硬，因而適宜制作懸臂梁或扭矩型部件，特別適合制作高溫部件。聚醚酯彈性體低溫柔順性好，低溫缺口沖擊強(qiáng)度優(yōu)于其他TPE，耐磨耗性與TPU相當(dāng)。在低應(yīng)變條件下，聚醚酯彈性體具有優(yōu)異的耐疲勞性能，且滯后損失少，這一特點(diǎn)與高彈性相結(jié)合，使該材料成為多次循環(huán)負(fù)載使用條件下的理想材料，齒輪、膠輥、撓性聯(lián)軸節(jié)、皮帶均可采用。

2 熱性能

聚醚酯熱塑性彈性體如果不添加抗氧劑，在很多條件下，如水霧、臭氧、室外大氣等，會(huì)很快降解，使其粘度和相對(duì)分子量降低，材料斷裂伸長(zhǎng)率下降，瞬時(shí)彈性恢復(fù)率變差。聚醚酯的這種降解反應(yīng)是一種自由基反應(yīng)，可能是由于聚合物鏈中與聚醚氧原子相連的碳原子受到了攻擊，聚醚酯彈性體斷鏈時(shí)生成甲醛，甲醛被氧化成甲酸，甲酸又反過來促進(jìn)斷鏈。要提高聚醚酯彈性體的抗氧化降解能力，可以采用適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化方法，添加的穩(wěn)定劑體系應(yīng)包括自由基捕捉劑、過氧化物分解劑以及甲醛捕捉劑。

聚醚酯彈性體具有優(yōu)異的耐熱性能，硬度越高，耐熱性越好。文獻(xiàn)報(bào)道聚醚酯彈性體在110℃和140℃連續(xù)加熱10小時(shí)基本不失重，在160℃和180℃分別加熱10小時(shí)，失重也僅為0.05%和0.1%。等速升溫曲線表明，聚醚酯彈性體在250℃開始失重，到300℃累計(jì)失重5%，至400℃則發(fā)生明顯失重，因而聚醚酯彈性體的使用上限溫度非常高，短期使用溫度更高，能適應(yīng)汽車生產(chǎn)線上的烘漆溫度(150～160℃)，并且它在高低溫下機(jī)械性能損失小。聚醚酯彈性體在120℃以上使用，其拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于TPU。

此外，聚醚酯彈性體還具有出色的耐低溫性能。聚醚酯彈性體脆點(diǎn)低于 -70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大部分聚醚酯彈性體可在-40℃下長(zhǎng)期使用。由于聚醚酯彈性體在高、低溫時(shí)表現(xiàn)出的均衡性能，它的工作溫度范圍非常寬，可在-70～200℃使用。

3.耐化學(xué)介質(zhì)性

聚醚酯彈性體具有極佳的耐油性，在室溫下能耐大多數(shù)極性液體化學(xué)介質(zhì)(如酸、堿、胺及二醇類化合物)，但對(duì)鹵代烴(氟里昂除外)及酚類的作用卻無能為力，其耐化學(xué)品的能力隨其硬度的提高而提高。聚醚酯彈性體對(duì)大多數(shù)有機(jī)溶劑、燃料及氣體的抗溶脹性能和抗?jié)B透性能是好的，對(duì)燃油滲透性僅為氯丁膠、氯磺化聚乙烯、丁腈膠等耐油橡膠的1/3～1/300。

但聚醚酯彈性體耐熱水性較差，添加聚碳酰亞胺穩(wěn)定劑可以明顯改善其抗水解性能。據(jù)報(bào)道，在聚醚酯彈性體分子鏈中的PBT硬段引進(jìn)PEN或PCT，可以獲得耐水性和耐熱性更好的聚醚酯彈性體。

4.耐候性與耐老化性

聚醚酯彈性體在很多不同條件下，如在水霧、臭氧、室外大氣老化等條件下，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良。像大多數(shù)TPE一樣，在紫外光作用下會(huì)發(fā)生降解(310nm以下的紫外光是降解的一個(gè)主要因素），因此對(duì)于室外應(yīng)用或制品受陽(yáng)光照射的條件，配方中應(yīng)添加紫外光防護(hù)助劑，其中包括炭黑和各種顏料或其它屏蔽材料。酚類防老劑和苯并三唑型紫外光屏蔽劑并用，能夠有效地起到防護(hù)紫外光老化。

光和熱導(dǎo)致的氧化是聚醚酯彈性體降解老化的兩個(gè)主要因素，PEG-PBT共聚酯耐熱及耐光性均差，熱氧化降解和光老化降解非常嚴(yán)重。升溫加速降解。隨老化過程中分子量的降低，材料斷裂伸長(zhǎng)下降，瞬時(shí)彈性恢復(fù)率變差。

此外，聚醚酯彈性體還具有不同程度的水解性，聚醚酯彈性體在水中產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)，形成凝膠的量增多。PEG-PBT共聚酯作為生物材料支架植入體內(nèi)，正是利用了它易于水解降解的特性。PEG-PBT共聚酯在水中降解并服從水解機(jī)理，即H2O分子進(jìn)攻PEG、PBT之間的酯基而斷鏈，降解產(chǎn)物為PEG和低分子量的PBT；降解速率受組成、溫度、pH值、酶等因素影響，PEG含量、溫度、pH值越高，降解速率越快，通過調(diào)節(jié)兩種組分含量可滿足不同用途對(duì)降解速率的要求。

5. 高回彈性

將TPEE材料應(yīng)用到彈簧中，可使彈簧具有很長(zhǎng)的使用壽命，能夠幫助火車很平穩(wěn)地啟動(dòng)、加速、減速以及停止等。和金屬?gòu)椈伤煌氖牵粫?huì)生銹、也不會(huì)在自然環(huán)境條件下發(fā)生惡化、或者造成彈性破裂和損失等。而與橡膠材料相比，具有更大的重復(fù)使用性，還能保持很好的彈性。

6.加工成型性

TPEE具有優(yōu)良的熔融穩(wěn)定性和充分的熱塑性，故而具有良好的加工性，可采用各種熱塑性加工工藝進(jìn)行加工，如擠出、注射、吹塑、旋轉(zhuǎn)模塑及熔融澆鑄成型等。在低剪切速率下，TPEE熔體粘度對(duì)剪切速率不敏感，而在高剪切速率下，熔體粘度隨剪切速率升高而下降。由于TPEE熔體對(duì)溫度十分敏感，在10℃變化范圍內(nèi)，其熔融粘度變化幾倍至幾十倍，因此成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度。為保證樹脂含水量小于0.1%，加工前需鼓風(fēng)干燥(80-120℃，6-8h)。

*擠出成型