TPE 提升性能等級(jí)

中國注塑網(wǎng)

這是關(guān)于 TPE 開發(fā)方向的兩篇文章中的第一篇，重點(diǎn)介紹了苯乙烯、共聚酯、聚酰胺和 TP 聚氨酯彈性體。以下文章涵蓋了烯烴類——TPO、TPV 和 POE。
熱塑性彈性體像熱塑性塑料一樣加工并模仿熱固性橡膠的性能和手感的能力使其在過去 10 年中成為塑料材料中的明星。更快的加工速度和更低的廢品率為 TPE 贏得了市場利基，并在消費(fèi)、醫(yī)療和汽車市場中繼續(xù)擴(kuò)大。硬軟包覆成型已變得司空見慣，從牙刷到電動(dòng)工具的產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)都采用這種設(shè)計(jì)趨勢。

TPE 一直是材料和應(yīng)用開發(fā)中最活躍的領(lǐng)域之一。Freedonia Group 2007 年的一項(xiàng)市場研究預(yù)測，到 2011 年，全球?qū)λ?TPE 的需求年增長率為 6.3%，達(dá)到近 81 億磅。據(jù)顧問稱，汽車仍然是全球最大的 TPE 消費(fèi)者，占總量的 40% 至 50% Robert Eller，Robert Eller Associates 總裁。
然而，在發(fā)達(dá)國家，大多數(shù)熱固性橡膠的易替代品已經(jīng)完成，需求正在放緩。消費(fèi)和建筑/建筑等領(lǐng)域出現(xiàn)了商品化跡象，整個(gè)市場正主要轉(zhuǎn)移到中國，許多由 TPE 制成的產(chǎn)品現(xiàn)在都在中國生產(chǎn)。Eller 指出，這些產(chǎn)品包括鞋類、家庭用品、消費(fèi)品、電器、工具和運(yùn)動(dòng)/休閑產(chǎn)品。

TPE 供應(yīng)商正在以更高性能的材料和擴(kuò)展的功能作為回應(yīng)。GLS（最近被 PolyOne 收購）營銷副總裁 Walt Ripple 說：“直到現(xiàn)在，TPE 主要被認(rèn)為只是配件，提供觸感、外觀和顏色?！?“現(xiàn)在不是這樣了。這些材料帶來了全面的新性能?！?br />


專注于專業(yè)
如今，TPE 的目標(biāo)是用于性能階梯上更高的應(yīng)用。例如，SEBS 等苯乙烯類 TPE 已與 TPO 一起取代共聚酯彈性體 (COPE) TPE，用于更高度工程化的應(yīng)用，例如安全氣囊蓋。同樣，苯乙烯類 TPE 越來越多地用于替代耐磨應(yīng)用中成本更高的 TPU。

特種 TPE 等級(jí)正在出現(xiàn)，具有更高的透明度、更低的硬度、耐化學(xué)性以及耐刮擦性和耐擦傷性。塑料的“綠色化”也產(chǎn)生了影響，因?yàn)槿藗冄鹤⒂谏锘颉翱稍偕煞帧辈牧?。還為電線電纜和汽車中非常小且緊密封裝的應(yīng)用開發(fā)了耐熱性更高的材料。與其他熱塑性塑料、紡織品和金屬的包覆成型粘合性仍然是研發(fā)的重點(diǎn)。監(jiān)管和市場需求也迫使供應(yīng)商開發(fā)不含鹵化阻燃劑且揮發(fā)物排放量較低（自動(dòng)霧化）的新材料。



生物基 TPE 出現(xiàn)
TPE 供應(yīng)商認(rèn)為生物基含量將在未來應(yīng)用的材料選擇過程中發(fā)揮越來越大的作用。在杜塞爾多夫舉行的 2007 年 K 展上，我們看到了幾種新型 TPE，這些 TPE 是由從生物或農(nóng)業(yè)來源而非化石碳?xì)浠衔镏蝎@得的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元制成的。

例如，西班牙的 Merquinsa 推出了世界上第一個(gè)源自生物基材料的 TPU。Pearlthane Eco 和 Pearlbond Eco 由植物油和脂肪酸制成的多元醇制成。巴塞羅那的一家新工廠正在生產(chǎn)一種硬度為 95 Shore A 的商用注塑級(jí)產(chǎn)品。預(yù)計(jì)下半年將有 4 種從邵氏硬度 A 到 65 D 的注塑和擠壓等級(jí)?？稍偕煞终贾亓康?60% 至 75%，據(jù)說性能等于或優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn) TPU。

GLS 的一種名為 OnFlex U 的生物基 TPU 來自大豆油。據(jù)稱可再生含量為 30% 至 45%，硬度范圍為 65 至 95 Shore A。性能與醫(yī)療、消費(fèi)和工業(yè)等市場的傳統(tǒng)等級(jí)相似。

同樣在 K 2007 上，阿科瑪推出了業(yè)界首款由可再生資源制成的商業(yè)工程 TPE。Pebax Rnew 是一種聚醚嵌段酰胺 (PEBA)，由阿科瑪?shù)?Rilsan 尼龍 11 制成，基于蓖麻油。等級(jí)具有 20% 至 90% 的可再生成分和 25 D 至 72 D 的肖氏硬度，適用于電子產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)鞋和汽車用途。

EMS-Grivory 的擴(kuò)展 Grilflex PEBA 系列包括具有 10% 至 100% 可再生成分的生物基材料?；诒吐橛秃筒俗延偷哪猃?12 材料具有與標(biāo)準(zhǔn) Grilflex 相似的特性，適用于體育用品。

杜邦預(yù)計(jì)將在今年晚些時(shí)候推出首款含有可再生成分的共聚酯 TPE。Hytrel RS 等級(jí)將由從玉米糖的細(xì)菌發(fā)酵中獲得的丙二醇 (PDO) 衍生的 Cerenol 多元醇制成。



包覆成型的進(jìn)展
供應(yīng)商表示，經(jīng)過廣泛開發(fā)和驗(yàn)證 TPE 與一系列材料的粘合得到改善后，硬軟包覆成型有望獲得更大的用途。TPE Solutions 總裁喬納斯·安格斯 (Jonas Angus) 表示：“現(xiàn)在，設(shè)計(jì)師應(yīng)該考慮各種選擇并使用產(chǎn)品?！?供應(yīng)商正在開辟新天地，例如推出第一種可與聚砜 (PSU) 結(jié)合用于醫(yī)療應(yīng)用的軟材料。Softlink 141A 是一種來自 TPE Solutions 的定制配方苯乙烯，可粘附在 PSU 上并可承受高壓滅菌。

Elastocon TPE Technologies 的全新系列 SEBS 等級(jí)適用于 PC、ABS、PC/ABS、尼龍、HIPS 和共聚酯的包覆成型。硬度為 50 至 70 Shore A 的 Elastocon STK 材料設(shè)計(jì)用于工具和五金把手、家居用品、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和玩具。公司現(xiàn)有2800/8000系列債券為PP。

Multibase 推出了新的 Multiflex TEA 合金，可改善工程熱塑性塑料的粘合性。Multibase 還在研發(fā)改進(jìn)的耐候等級(jí)（可承受高達(dá) 4000 kJ 的加速暴露），用于汽車外飾。對(duì)于內(nèi)飾應(yīng)用，該公司專注于提供在高達(dá) 110 C/230 F 下具有抗霧性、耐曬黑油性和改進(jìn)的抗氣體褪色性的新等級(jí)。

據(jù)報(bào)道，RTP 6042 是 RTP Co. 用于包覆成型的新型 TPE 系列，與標(biāo)準(zhǔn) TPE 相比，工藝更友好，價(jià)格更具競爭力。它與 PC、ABS、PC/ABS 和 PC/亞克力粘合。

據(jù) Kraiburg TPE Corp 稱，透明 TPE 在一系列包覆成型應(yīng)用中對(duì)增強(qiáng)設(shè)計(jì)靈活性的需求越來越大。該供應(yīng)商推出了新的 Thermolast K 等級(jí)半透明 SEBS 基 TPE，其對(duì) PC 和 ABS 的粘合力達(dá)到了前所未有的水平。它們還與其他苯乙烯、PBT、丙烯酸和 PETG 結(jié)合。硬度為 50 A 至 80 A。

新型 Thermolast V SEBS 化合物的耐熱性得到了擴(kuò)展，這些化合物的工作溫度為 140 C/284 F，適用于工業(yè)和汽車引擎蓋部件。



苯乙烯進(jìn)入高端市場
供應(yīng)商表示，鞋類市場向中國的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了 SBS 材料的商品化。Teknor Apex Co. 的新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Sachin Sakhalkar 表示，即使是價(jià)值更高的產(chǎn)品氫化 SEBS 也在與這種壓力作斗爭。共聚酯，”他斷言。其他機(jī)會(huì)包括非鹵化阻燃材料和不含增塑劑的 PVC 替代品。

Teknor 的新型 Elexar EL1402 系列非鹵化 SEBS 等級(jí)符合 UL 94V-0，電線/電纜和成型的硬度從 50 A 開始。新的增值 SEBS 等級(jí)包括 Monprene MP1871R，用于替代醫(yī)用管中的硅膠，以及 MP2295，用于替代薄膜中的乳膠。

苯乙烯嵌段共聚物 (SBC) 制造商 Kraton Polymers 對(duì)特種產(chǎn)品的關(guān)注顯而易見。它開發(fā)了耐熱等級(jí)來替代熱固性橡膠和烯烴類 TPV。其最新的 SBC 將苯乙烯 TPE 的壓縮變形提高到 70 C (158 F) 以上。Kraton G1633 的分子量比標(biāo)準(zhǔn) SBC 高 50%。由 G1633 制成的苯乙烯 TPE 具有接近某些 TPV 的壓縮永久變形。用途包括汽車密封條和醫(yī)用塞子。

科騰還在商業(yè)化 SEBS 醫(yī)用級(jí)材料，這將是迄今為止最柔軟的材料。35 A 等級(jí) Kraton MD6945 透明而堅(jiān)韌，易于在吹塑和流延薄膜中加工。它可以與 PP 混合以獲得高透明度，并在 IV 袋、IV 給藥系統(tǒng)、造口袋和醫(yī)用管中取代 PVC。同樣在開發(fā)中的是一種改進(jìn)的 SEBS，它可以在水凈化系統(tǒng)的離子交換膜中提供阻隔性。

Kuraray America 的 Septon 業(yè)務(wù)部門已將一種基于異戊二烯的苯乙烯 TPE 商業(yè)化，該 TPE 可與 TPU 和 COPE 競爭。Septon Q 擁有比標(biāo)準(zhǔn) Septon 高 10° 的使用溫度以及良好的撕裂強(qiáng)度和更高的模量。據(jù)報(bào)道，70 A 級(jí)具有可與 TPU 媲美的耐磨性和耐刮擦性，而且密度較低。應(yīng)用包括體育用品、電線涂層、管道和汽車儀表板 (IP) 蒙皮。

新型 TPE 合金在汽車內(nèi)飾中占有一席之地。A. Schulman 公布了 Inteva Products（前身為 Delphi Interiors & Closures）的一項(xiàng)許可技術(shù)，其中包括用于搪塑 IP 蒙皮的混合 TPE，以取代搪塑 TPU 或噴涂聚氨酯。苯乙烯/烯烴合金的密度低于 TPU，據(jù)報(bào)道在耐刮擦性和耐磨性和耐候性方面具有可比性。Schulman 正與 Inteva 合作開發(fā) 2010 款車型的商業(yè)應(yīng)用。

一種名為 Sumiflex 的舒爾曼苯乙烯合金基于三菱化學(xué)許可的技術(shù)。與汽車旋鈕和把手中的脂肪族 TPU 相比，它具有更低的比重、更高的耐候性、更高的耐刮擦/擦傷性以及更低的成本。

AlphaGary 的新 Evoprene HP 系列包括具有改進(jìn)的耐磨性和強(qiáng)度的 SEBS 等級(jí)。減振 Evoprene 等級(jí)具有較低的填料含量。同樣新的是用于食品接觸密封件的 50 Shore A Evoprene 無油 SEBS，具有出色的恢復(fù)性能。

為了滿足對(duì)無鹵阻燃材料的需求，GLS 最近推出了一種名為 OnFlex-S HF 的基于 SEBS 的生產(chǎn)線。它符合 UL 94V-0 標(biāo)準(zhǔn)并具有多種硬度。注塑和吹塑版本旨在用于電氣接線盒和電纜護(hù)套的密封。

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