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        熱塑性聚烯烴彈性體POE:合金材料的搭配鬼才
        來源 : plasdata
        作者 : plasdata
        時間 : 2021-11-29

        什么是聚烯烴類熱塑性彈性體?

        聚烯烴類熱塑性彈性體(Thermoplastic Polyolefin),簡稱TPO,主要是指二元乙丙橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)等橡膠與聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)共混,形成的不需硫化即可加工成型的一類熱塑性彈性體。TPO經硫化后得到的彈性體稱為TPV。

         

        什么是聚烯烴彈性體?

        聚烯烴彈性體(Polyolefin elastomer),簡稱POE,是指采用茂金屬催化劑的乙烯與高碳α-烯烴(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)實現原位聚合的無規共聚物彈性體。通常所說的POE主要是指辛烯質量分數大于20%的乙烯-辛烯共聚彈性體,這種彈性體具有一定的結晶度,相對分子量非常窄,密度較低。

         

        TPO的分類

        TPO產品主要包括采用茂金屬催化劑合成的乙烯一辛烯共聚物(POE),動態硫化法制備的熱塑性動態硫化膠(TPV)和乙烯一辛烯嵌段共聚物(OBC)這三種。

        POE的結構:POE從本質上來說,就是在支化聚乙烯,聚乙烯鏈結晶區起到了物理交聯點的作用,而α-烯烴的加入削弱了聚乙烯鏈結晶區,成為具有橡膠彈性的無定型區,使POE具有彈性體的性質。A結構由乙烯和辛烯組成,辛烯有8個C。B結構由乙烯和丁烯組成,丁烯有4個C,這就是所謂的8C和4C之分。

         

        POE的性能:POE特殊的分子結構,使其同時具有優異的物理力學性能(高彈性、高伸長率、較好的沖擊強度),良好的耐低溫性和加工流變性。POE主鏈的飽和結構性又使得其在耐熱老化和抗紫外線性能方面優于傳統彈性體,良好的活動性可改善填料的分散效果,同時也可改善制品的熔接痕強度。

         

        POE的生產:Dow化學公司利用自身開發的限定幾何構型茂金屬催化劑(CGC)具有活性高,對聚合物結構可以精制控制,催化劑耐溫性好等特點。Dow化學公司結合自身的溶液聚合方法開發出合成POE的高溫溶液聚合工藝,即Insite工藝,該工藝可以直接在乙丙橡膠溶液法裝置上生產。

         

        POE生產的基本工藝條件:以限定幾何構型茂金屬催化劑為催化體系,采用溶液聚合法,聚合溫度為80-150℃,聚合壓力為1.0-4.9MPa。典型的Engage產品中辛烯共聚單體質量分數在20%以上。Insite技術可有效地控制在聚合物線性短鏈支化結構中引入長支鏈,從而改善聚合物的加工流變性能(門尼黏度變化范圍從小于5到35),還可以使材料的透明度提高。通過對聚合物結構進行精確設計與控制,可以合成出一系列密度、門尼粘度、熔體流動速率、拉伸強度、硬度不同的POE產品。

         

         

        POE的應用:POE能夠用于PP的增韌改性,PP/PE回料性能的改善,PA尼龍等的增韌及相容劑,EVA擠出軟管改性及并用發泡,色母或填充母粒,生產熱熔膠、電纜護套料、膜類等。目前,POE在汽車零部件、電線電纜、家居用品、玩具、機械工具、娛樂和運動用品、鞋底、熱熔膠、密封件等領域被廣泛應用。POE的應用極大沖擊了傳統的橡膠、塑料材料,因此受到了學術界與工業界的廣泛關注。

         

        1、PP改性

         

        PP缺口沖擊強度低,低溫脆性尤為突出,使其應用受到限制,通過與彈性體 POE共混來改善PP沖擊性能是目前廣泛采用的方法。

         

        改性增韌后的PP可應用于汽車杠,汽車門板,家電外殼,辦公文具,電瓶車和摩托車的塑料配件以及PP果凍杯等。POE做為PP抗沖擊改性劑與傳統的EPDM相比有明顯的優勢:混合工藝更簡單;混合分散更充分;增韌同時保持PP較高的屈服強度及流動性。

         

        2、改善PP/PE回料性能

         

        PP/PE回料由于加工后的降解或交聯會變得很脆無法大量添加或直接使用,添加POE共混造?;蛘咧苯幼⑺?,會使得PP/PE回料的性能大為改觀,可應用于塑料托盤、塑料周轉箱、塑料工具箱、塑料辦公桌椅配件、沙灘椅等。

         

        3、增韌PA等工程塑料,相容劑

         

        POE的非極性雖然使得其與PA、PET等工程塑料的相容性不好,但POE通過過氧化物引發可以順利且有效與馬來酸酐(MAH),甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA),丙烯酸AA等單體發生接枝反應,所得到的接枝物廣泛的用來增韌 PA等工程塑料,同時也可以當作相容劑用于塑料合金中。

         

        4、與EVA并用發泡

         

        POE的柔韌性和回彈要比EVA高出很多,并用發泡會有著更好的效果,如發泡后的產品重量更輕,壓縮回彈更好,觸感良好,泡孔均勻細膩,撕裂強度高等突出優點。無論是模壓發泡還是造粒后的注射發泡,POE已經大量的被使用在沙灘鞋、拖鞋、運動鞋的中底、鼠標墊、座墊、保麗龍材料、保溫材料、緩沖片材、箱包襯里等發泡產品上。

         

        5、EVA擠出軟管改性用POE

         

        在軟管行業是擠出纏繞波紋管,EVA和POE的混合使用得到的產品更柔韌,耐屈繞性更佳,抗環境應力更佳。將POE添加在擠出軟管的內層,使得軟管具有抗污染性的封口,所需的熱封溫度低且熱封強度更高。此外,POE還廣泛的應用于吸塵器軟管、洗衣機軟管、排水管上。

         

        6、色母或填充母粒

         

        POE極低的結晶度使其對填充有著良好的包容性和的流動性,POE在色母?;蛱畛淠噶V挟斪鬏d體或者代替PE蠟,可改善色母或填充母粒的品質。

         

        7、熱熔膠

         

        POE可以代替EVA作為熱熔膠,且產品可以做到無異味、低密度、高的流動涂覆性,浸潤性好等,也可以與EVA并用。

         

        8、電纜料

         

        POE具有優異的電絕緣性、耐臭氧、耐火、耐候、防老化,交聯效率高等特性,可代替EVA、EEA或EPDM用于非PVC電纜護套料絕緣;另外POE硬度和強度的變化率低可代替EVA或者與EVA并用來生產無鹵阻燃電纜料。

         

        9、膜類產品,如PE膜

         

        基于POE/LLDPE/CPP共混,POE卓越的低溫熱封性能,熱粘著強度和回彈性能,即加寬熱封層的熱封窗口溫度又對膜本身的回彈和抗撕裂性能帶來良好提高。

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