TPE(TPR)是一種具有橡膠的高彈性,高強(qiáng)度,高回彈性,又具有可注塑加工的特征,具有環(huán)保無(wú)毒安全,硬度范圍廣,有優(yōu)良的著色性,觸感柔軟,耐候性,抗疲勞性和耐溫性,加工性能優(yōu)越,無(wú)須硫化,可以循環(huán)使用降低成本,既可以二次注塑成型,與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合,也可以單獨(dú)成型。
TPE(TPR)既具有熱塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡膠的物理性能,可謂是塑料和橡膠優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)組合。熱塑性彈性體正在大肆占領(lǐng)原本只屬于硫化橡膠的領(lǐng)地。近十余年來(lái),電子電器、通訊與汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了熱塑性彈性體市的高速發(fā)展。
TPE(TPR)具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由于不需經(jīng)過(guò)熱硫化,使用通用的塑料加工設(shè)備即可完成產(chǎn)品生產(chǎn)。這一特點(diǎn)使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了1/4,節(jié)約能耗25%~40%,提高效率10倍~20倍,堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。
TPE(TPR)的特性
1. 可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工,不需要特殊的加工設(shè)備。
2. 易于回收利用,降低成本。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現(xiàn)的廢品,可以直接返回再利用;用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后回收利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大再生資源來(lái)源。
3. 應(yīng)用領(lǐng)域更廣。由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn),為橡膠工業(yè)開(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
TPE(TPR)的拉伸特性
拉伸特性
拉伸特性是用來(lái)說(shuō)明彈性體被拉伸時(shí)將如何表現(xiàn)的測(cè)試值。有幾種普遍采用的試驗(yàn),可顯示彈性體在最終用途環(huán)境里將會(huì)如何表現(xiàn)。
斷裂抗拉強(qiáng)度
此測(cè)試值又稱為極限抗拉強(qiáng)度。在此試驗(yàn)中,彈性體的試片被拉伸直至斷裂。拉斷此材料所需的力量也被同時(shí)測(cè)出。其單位通常是磅/平方英寸(psi)或兆帕(MPa)。極限抗拉強(qiáng)度高的彈性體,與測(cè)試值較低的彈性體相比較不易拉斷。
抗撕裂強(qiáng)度
此測(cè)試值說(shuō)明彈性體抵抗撕裂的性能如何??顾毫褟?qiáng)度試驗(yàn)與斷裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)基本相同,但試片一側(cè)有一V形缺口以作為擴(kuò)展點(diǎn)。所測(cè)試材料被拉伸至完全撕裂,撕裂此試片的力量也被同時(shí)記錄。其單位通常是磅/英寸(psi)或千牛頓/米(kN/m)。
拉伸模數(shù)
在拉伸模數(shù)試驗(yàn)中,彈性體被拉伸至各種不同的長(zhǎng)度,其抵抗拉伸的力量也被分別測(cè)出。此測(cè)試值通常表示為彈性體相應(yīng)于其長(zhǎng)度與原始長(zhǎng)度的各種不同百分比時(shí)的抗拉強(qiáng)度,例如在50%、100%或300%時(shí)的抗拉強(qiáng)度。彈性體對(duì)拉伸的抵抗力在開(kāi)始時(shí)可能會(huì)很強(qiáng),但隨著它的伸長(zhǎng)而會(huì)變得較弱(稱為“頸縮”)。
斷裂伸長(zhǎng)率
伸長(zhǎng)率并非是衡量拉伸該材料是如何困難或如何容易,而只是衡量它在斷裂前能被拉伸多長(zhǎng)。斷裂伸長(zhǎng)率被表示為與其原始長(zhǎng)度的百分比。某些軟的彈性體在斷裂前可被拉伸至其原始長(zhǎng)度的1000%以上。軟的TPE(TPR)彈性體的伸長(zhǎng)率通常比硬的剛性材料高的多。
影響測(cè)試值的因素
試片的成型方法及熔體流動(dòng)方向均會(huì)影響其拉伸特性測(cè)試值。因此,對(duì)于許多彈性體,在流動(dòng)方向和橫斷方向這兩個(gè)方向的拉伸特性均要測(cè)量。
流動(dòng)方向
如同彈性體的其它許多特性,拉伸特性會(huì)受到成型時(shí)聚合物分子取向的影響。因此,取決于拉伸是沿著聚合物成型時(shí)的流動(dòng)方向進(jìn)行,還是沿著橫斷方向進(jìn)行,拉伸特性可能會(huì)有很大變化。
試片(擠壓成型相對(duì)于注射模塑)
某些試驗(yàn)是用注射模塑的試片進(jìn)行的,而另一些試驗(yàn)則是用擠壓成型的試片進(jìn)行的。由于不同類型的試片其測(cè)試值會(huì)有顯著差別,所以很重要的一點(diǎn)是,只能對(duì)同類型試片的測(cè)試值進(jìn)行比較。
TPE(TPR)的壓縮永久變形
壓縮永久變形值是材料在一定溫度下被壓縮至一定形狀,并維持一定時(shí)間后而發(fā)生永久性變形的量。
通常采用的ASTM測(cè)試方法(ASTM D395)要求使材料變形(壓縮)達(dá)25%并保持一定的時(shí)間。任其復(fù)原30分鐘后再測(cè)量此樣品。
23 °C(室溫)
22小時(shí),70小時(shí),168小時(shí)(1星期),1000小時(shí)(42天)。
70 °C
22小時(shí),70小時(shí),168小時(shí)(1星期),1000小時(shí)(42天)。
121 °C
22小時(shí),70小時(shí),168小時(shí)(1星期),1000小時(shí)(42天)。
150 °C
22小時(shí),70小時(shí),168小時(shí)(1星期),1000小時(shí)(42天)。
所得的測(cè)試值是材料樣品未能恢復(fù)到它原有高度的百分比。例如,40%壓縮永久變形表示,此熱塑性彈性體只恢復(fù)了被壓縮厚度的60%。100%壓縮永久變形則表示此熱塑性彈性體無(wú)絲毫恢復(fù),也就是說(shuō),它保持了被壓縮的狀態(tài)。
往往壓縮永久變形易與蠕變相混淆。然而,壓縮永久變形是在某一恒定的應(yīng)變條件下所發(fā)生變形的量,而蠕變則是在某一恒定應(yīng)力條件下所發(fā)生變形的量。
TPE(TPR)的適用溫度
適用溫度這個(gè)術(shù)語(yǔ),是用來(lái)大致地定義某種材料適合使用的最高溫度。
適用溫度取決于許多因素,包括性能要求、接觸時(shí)間長(zhǎng)短、有無(wú)負(fù)荷存在,以及工件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等。
某些常用的適用溫度測(cè)量方法為維卡軟化溫度、熱變形溫度(HDT)、美國(guó)安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室(UL)方法、半抗拉強(qiáng)度以及其它專有方法,因所在行業(yè)而異。
要求較高適用溫度的應(yīng)用實(shí)例包括汽車、運(yùn)輸、液壓軟管以及礦井電纜等。不要求較高適用溫度的應(yīng)用實(shí)例則包括一般的室內(nèi)用途,例如個(gè)人養(yǎng)護(hù)用品和廚房器皿上的手柄、電話筒連線以及玩具等。
TPE(TPR)的應(yīng)用
熱塑性彈性體以其特異的性能及環(huán)保無(wú)毒的特性,逐漸取代近年來(lái)受到進(jìn)出口限制的PVC、橡膠材料,得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用:
(1)園林工具:手板鋸、高枝剪、鍬、鏟修枝剪、整籬剪、園林鋸、園林剪刀、草耙、鋼叉、修枝剪、花具、雪鏟、小鋤、修枝鋸、草剪等手柄包膠。
(2)潔具:花灑頭、噴槍、排污管、軟管等。
(3)日常用品:手把類(刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄等)、腳踏墊、冰格、餐桌墊、瓶蓋內(nèi)襯、背包底座及其他橡塑制品等。
(4 運(yùn)動(dòng)器材:手把(高爾夫球、各種球拍、腳踏車、滑雪器材、滑冰器材等)、潛水器材(蛙鞋、蛙鏡、呼吸管、手電筒等)、剎車塊、運(yùn)動(dòng)護(hù)墊等。
(5)工具材料:手工具(螺絲起子,榔頭、錘子等手柄)。
(6)汽機(jī)車零件:汽車擋泥板、排擋罩、門窗封條、墊片、方向盤、防塵套、腳踏板、投射燈外殼、機(jī)車(腳踏車)手把等。
(7)文具用品:橡皮擦、筆套、墊片等。
(8)醫(yī)療器材:吸球、儀器手把、輪子、束帶、容器、墊圈、防毒面罩、各種管件、瓶塞及相關(guān)醫(yī)療用品等。
(9)電線電纜:電纜線外殼、連接器、插頭被覆等。
(10)輪子包膠:手推車輪子、醫(yī)用腳輪、工業(yè)腳輪等
(11)資訊部件:游樂(lè)器方向盤、手把、鼠標(biāo)被覆、襯墊、外殼被覆、光碟包裝盒及其它軟質(zhì)防震零件等。