關(guān)于熱塑性聚酯彈性體(TPEE)，您想知道的都在這兒！
發(fā)布時(shí)間：2023-08-04 點(diǎn)擊次數(shù)：9850
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。
工廠地址：東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)
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熱塑性聚酯彈性體(TPC-ET)又稱聚酯橡膠（或TPEE），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，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，是熱塑性彈性體中倍受關(guān)注的新品種。
TPEE主要由對(duì)苯二甲酸、BDO、PTMGE通過(guò)酯交換反應(yīng)，縮聚反應(yīng)制備。其反應(yīng)方程式如下：
式中：HOOC-R''-COOH 為對(duì)苯二甲酸；HO-R'-OH為1,4-丁二醇、PTMEG等。
TPEE屬于高性能工程級(jí)彈性體，具有機(jī)械強(qiáng)度高、彈性好、抗沖擊、耐蠕變、耐寒、耐彎曲疲勞性、耐油、耐化學(xué)藥品和溶劑侵蝕等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的加工性，并可填充、增強(qiáng)及合金化改性，在汽車零部件、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。
通過(guò)對(duì)軟硬段比例的調(diào)節(jié)，TPEE的硬度可以從邵氏D32到D80變化，其彈性和強(qiáng)度介于橡膠和塑料之間。與其他熱塑性彈性體(TPE)相比，在低應(yīng)變條件下，TPEE模量比相同硬度的其他TPE高。
當(dāng)以模量為重要的設(shè)計(jì)條件時(shí)，用TPEE可縮小制品的橫截面積，減少材料用量。
與聚氨酯彈性體(TPU)相比，TPEE壓縮模量與拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的負(fù)載。在室溫以上，TPEE彎曲模量很高，適宜制作懸臂梁或扭矩型部件，特別適合制作高溫部件。
TPEE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)。TPEE具有優(yōu)異的耐疲勞性能，與高彈性特點(diǎn)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，適宜制作齒輪、膠輥、撓性聯(lián)軸節(jié)、皮帶等。
TPEE具有優(yōu)異的耐熱性能，硬度越高，耐熱性越好。TPEE的使用溫度非常高，能適應(yīng)汽車生產(chǎn)線上的烘漆溫度(150-160℃)，并且它在高溫下機(jī)械性能損失小。在120℃以上使用，TPEE拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于TPU。
此外，TPEE還具有出色的耐低溫性能。TPEE脆點(diǎn)低于-70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下長(zhǎng)期使用。由于在高、低溫時(shí)表現(xiàn)出的均衡性能，TPEE的工作溫度范圍非常寬，可在-70-200℃使用。
TPEE具有極好的耐油性，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)，其耐化學(xué)品的能力隨其硬度的提高而提高。
TPEE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透性能較好，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。
TPEE在水霧、臭氧、室外大氣等各種外界條件下，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良。大多數(shù)熱塑性彈性體(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他屏蔽材料，酚類防老劑和苯并三唑型紫外光屏蔽劑并用，能夠有效地起到防紫外光老化。
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?，它不?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。
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。
采用特定的單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)，可將TPEE擠出成型為片材、管材、棒材、纖維、薄膜等形式。
用注射成型方式可以將TPEE加工成各種形狀和尺寸的制品，因需要一定的塑化和熔融，TPEE更適用于螺桿式的擠出機(jī)。
要求成型樹(shù)脂擁有較高的熔體黏度和熔融強(qiáng)度。
包括旋轉(zhuǎn)成型和熔融澆鑄工藝成型
TPEE具有良好的柔韌性，熔體穩(wěn)定性高，熔體粘度低，可用于提高塑料高低溫沖擊強(qiáng)度（韌性），柔順性和共混體系兼容性，提供一定彈性。TPEE主要用于改性POM、PBT、PET等，與PVC共混、與PP、聚縮醛和CO-烯烴交替共聚物共混，與其它彈性體共混等。
要求：兼容性好，熔點(diǎn)接近，改性后能滿足要求。優(yōu)點(diǎn)：加入3-5%，即可得到良好的韌性，TPEE可用于做高要求聚甲醛。TPEE和聚甲醛有良好的兼容性，熔點(diǎn)接近，容易加工。改性聚甲醛具有良好的韌性?？捎糜谥谱飨酏X輪，汽車零件等。要求：兼容性好，熔點(diǎn)接近，改性后能滿足要求。
優(yōu)點(diǎn)：加入3-5%，即可得到良好的韌性，TPEE可用于做高要求改性。TPEE與PBT/PET/PA有良好的兼容性，熔點(diǎn)接近，容易加工。改性后的產(chǎn)品用于高要求場(chǎng)所。在TPEE和聚酯的共混物中加入擴(kuò)鏈劑，效果會(huì)更好，或用聚碳代替部分聚酯。
優(yōu)點(diǎn)：TPEE與PVC兼容性好，加入TPEE后，明顯改善了PVC的低溫柔順性，顯著提高了其耐曲撓能力，降低了脆化點(diǎn)；提高了耐磨性、抗張強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度及撕裂強(qiáng)度。TPEE含量上升，則脆化溫度和高溫下熱變形隨之而降低，力學(xué)性能如模量、扯斷伸長(zhǎng)率、硬度、耐磨、撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)模量和沖擊強(qiáng)度等都隨之上升。當(dāng)TPEE含量為75%時(shí)，TPEE分散在PVC連續(xù)相中；TPEE含量為85%時(shí)，共混物的形態(tài)為兩相連續(xù)，有兩個(gè)結(jié)晶相，一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
五、主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能●
2019年末，中國(guó)共有TPEE生產(chǎn)企業(yè)5家，產(chǎn)能合計(jì)74,000噸/年，較2018年末增加30,000噸/年，主要是新疆藍(lán)山屯河聚酯有限公司新增了3萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能。
從上表可以看出，國(guó)內(nèi)TPEE2019年的行業(yè)集中度很高，CR3為92%。由于藍(lán)山屯河2019年第三季度新增了3萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能，因此其產(chǎn)能份額一下子躍升到全國(guó)第一，達(dá)到54%的份額；而原本第一的儀征化纖則降至第二位，份額為27%。目前國(guó)內(nèi)只有這兩家產(chǎn)能在萬(wàn)噸以上，其余廠家在3000-8000噸/年不等。
從產(chǎn)能的地區(qū)分布來(lái)看，TPEE目前主要分布在新疆、江蘇、四川和上海四個(gè)省市，國(guó)內(nèi)其他省市沒(méi)有TPEE產(chǎn)能。新疆由于藍(lán)山屯河巨大產(chǎn)能的存在，因此占市場(chǎng)總量的一半以上，達(dá)到54%，而江蘇兩家企業(yè)合計(jì)占38%，剩下的四川和上海各占4%。
2019年，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)TPEE總產(chǎn)量約為15,000噸，開(kāi)工率為20%。行業(yè)開(kāi)工率一直較低主要是由于TPEE合成工藝復(fù)雜、生產(chǎn)控制要求高，因此廠商的生產(chǎn)不穩(wěn)定；此外還有我國(guó)TPEE工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)間比較晚，TPEE市場(chǎng)被國(guó)外廠家控制，國(guó)產(chǎn)TPEE需要時(shí)間奪取市場(chǎng)。
應(yīng)用領(lǐng)域
