超级热塑性硫化胶对传统热塑性硫化胶的挑战

lorvey

超级热塑性硫化胶对传统热塑性硫化胶的挑战
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- q3 C; @# {/ V" j. W8 R) e　　新一类热塑性弹性体（TPEs）是用热塑性塑料和硫化硅胶或者丙烯酸胶共聚而成的，具备更好的耐热和耐油性能。传统的热塑性硫化胶（TPVs）也正在用苯乙烯代替烯烃类而进行升级换代。
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5 l0 V7 ?! V1 }* Z. B% |　　一些新型热塑性硫化胶的相继推出，使得工业与消费产品领域对更高性能的热塑性弹性体的需求成为可能 。其中，超级热塑性硫化胶可以替代成本较高的热固性橡胶，比传统的热塑性硫化胶具有更高的性能，尤其适合被应用于接触高温（135℃~170℃）油脂的汽车引擎盖、仪表或工业零部件等方面。

0 h6 X& S/ k* G7 {　　传统的TPVs是由PP基材和EPDM硫化胶结合而成，而新型的超级TPVs虽然在结构上和传统TPVs相似，但使用的组分却完全不同。

　　Dow Corning公司通过将交联硅橡胶预埋在尼龙或者TPU基材内，制成了新型的TPVs。最近，Dow Corning公司旗下的Multibase公司、Zeon Chemica公司和Dupont Engineering Polymers公司都成功地开发出了以其他热塑性工程塑料为基材的一系列新型的热塑硫化硅胶(TPSiV)。

2 \" e9 u" j& Z, g9 A+ ^7 k$ w　　由Teknor-Apex公司开发、Goodyear Chemical公司批量生产的另一类TPVs新产品是以PP为基材，把苯乙烯弹性体混合入硫化胶内。同传统TPVs相比，它的压缩永久变形、耐油性以及粘合作用等性能得到了改进，主要被应用于密封件和隔膜等高性能产品领域内。

　　在汽车引擎盖内的应用

　　Dupont公司最近推出了其“工程用TPV”（ETPV）系列产品，它是以共聚酯作为基材，以高交联的橡胶作为硫化胶混合而成的产品，这种橡胶被叫做AEM，是一种改性乙烯-丙烯酸橡胶。
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" p0 ^. ^$ Z/ d6 ?% Y1 \3 f　　Dupont公司的ETPV热稳定性好，可进行模制或者挤压成型，具有邵氏A 60和A90 两种硬度品级，其中，邵氏A 60的耐油性测试在150℃下可保持1000h以上，邵氏A 90的耐油能力在150℃下可保持3000h以上。该材料既可用于火花塞套、汽车空气断开软管和输油软管，又可用于排气管、火花密封件、汽车柱塞以及CVJ套等。

6 O% V4 b0 ^" \) p　　Dupont公司的全球技术部部长Nandakumar Rao先生说，随着汽车引擎盖中电子系统的发展以及对尾气排放的要求越来越苛刻，大大增加了汽车引擎与引擎部件的热负荷。为了适应这种变化，Dupont公司开发了ETPVs。在-40℃~160℃的温度范围内，ETPVs可使汽车的引擎流体的阻尼降至最小，其耐温性高达180℃。

& Q2 @! d2 ?) l! @+ j: Y1 e4 h　　目前，ETPVs已被用于Teleflen Fluid Systems公司开发出的汽车燃料蒸气管，它被用在这种3层管的最外层，直接与引擎的高温和流体接触。这种蒸气管还有一个蒸气保护材料核心层和一个可导电的中间层。该产品和热固性橡胶管相比，减少了排放量、降低了成本，而且用ETPVs弹性体制得的连接器简化了设备的安装。
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　　此外，Zeon Chemical公司也开发出了一种超级TPV材料，牌号为Zeotherm 100系列。它是用尼龙6作为基材，与一种交联聚丙烯（ACM）橡胶混合而成。Zeon Chemical公司的商务经理Brain Cail先生说，这种TPVs大大改进了材料的耐热和耐油性能。它浸入在150℃的热油中可耐3000多个小时，同时它的最高耐热温度可达到175℃，比TPSiV材料更耐热。另外，当这种材料被模制入尼龙材料内时，具备优良的粘接作用。
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9 |$ J& o9 T; k　　Zeon Chemical公司目前生产的品种有邵氏A 70、A80和A90三种品级，主要应用于汽车引擎盖、密封件、电器接头、排气管、CVJ和齿轨套、过滤器以及非汽车类的连接器等领域。

1 u! b! y, h! ]3 C+ j6 y/ ~7 K　　含苯乙烯的TPVs
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' }5 P: m) C8 k" E+ u# H　　Goodyear公司最新推出了一种粒状交联弹性体材料，牌号为Serel，主要用于工具的制造方面。它是用溶解的苯乙烯-丁二烯橡胶(SSBR)与PP载体共聚合成的。与传统TPEs相比，其特点是改进了产品的压缩永久变形性、耐油性及摩擦系数等性能。Serel材料有预交联和后交联两种类型，可以加工成不同交联度的产品。
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　　据Goodyear公司介绍，其 TPV产品可快速加工，并且使制品的设计更加灵活，主要用于动力工具、水密封件、排水管线、窗户和水运工具等等。
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　　Teknor Apex公司也已开发出一种高性能TPV材料，它以PP作为基材，用氧化苯乙烯共聚物(SBC)替代EPDM作为硫化相。这种合成的苯乙烯TPV(STPVs)表现出长期的弹性回复，在125℃温度下的压缩永久变形率仅为5%，而传统TPV在125℃温度下的压缩永久变形率则达到20%～50%。STPVs同时也改善了耐热、耐油性能，拉伸强度较传统TPV要高出20%。

5 G  z: H6 f3 N0 d/ L) STeknor Apex公司的研究人员指出，这种材料的优良性能来自于橡胶相的纳米级(30祄)的硬PS范围，可强化STPVs的交联作用，增加STPVs的弹性。Teknor公司的Uniprene XL级产品可达到邵氏A40~A80的硬度水平，比第一类新型TPVs成本低，主要应用于模制密封件、环管、堵塞、汽车挤压排气管和膨胀节、玻璃窗条、风雨密封件以及电器绝缘件等。
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