热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用

热塑性聚酯弹性体(TPEE)又称聚酯橡胶,是一类含有PBT聚酯硬段(结晶相,提供强度)和聚醚软段(连续段)的嵌段线型共聚物。TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具有突出的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性;软段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐低温性和抗老化性。它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性。

1国内外发展状况

TPEE最早由美国DuPont(杜邦)和日本东洋纺公司研制成功。据估计,现阶段全球TPEE总产能已超过 15 万t/a。目前国外已开发出多种新型TPEE。日本积水化学公司采用二羟基四联苯、己二酸二甲酯和乙二醇等 3 种单体在 200 ~ 300 ℃的高温下熔融聚合成多元嵌段共聚物;Gagon由微生物发酵法制得含β羟基辛酸酯的聚(β羟基辛酸酯)PHO可生物降解TPEE,另外采用2 羟基丙酸和己内酯为原料,先将2 羟基丙酸转化为丙交酯,再用丙交酯与己内酯(75/25)共聚得到可降解TPEE;Air Productsandchem公司研究采用CO2与环氧乙烷共聚生产交替共聚物(PEC PPC)。

国内外TPEE主要生产商情况如表 1 所示。

北京市化学工业研究院在国内最早研究TPEE,已建成 30 t/a的中试生产线,所开发的各类TPEE填补了国内空白。辽阳科隆化工公司采用该院技术建成了 1 000 t/a的生产线,目前产能已扩至 5 000 t/a。2002年四川晨光科新塑胶有限责任公司正式成立,率先在国内实现了TPEE的工业化生产,建成了 1 000 t/a 的生产线。目前该公司已先后开发出H(高性能)级、T(通用)级、C(共混改性)级、阻燃级等 20余个牌号的产品,产能达到 2 000 t/a。余姚市晨甬塑胶公司也已得到中蓝晨光化工研究(晨光科新塑胶公司和晨光科技公司)的授权进行TPEE的生产销售,生产规模不详。

2生产技术

2.1原料

TPEE 中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT,软段则选择非结晶性的聚醚(如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等)或脂肪族聚酯(如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等)。以聚醚为软段制备的TPEE耐寒性、柔软性及耐水解性较好,但耐光、耐热性较差;以脂肪族聚酯为软段制备的TPEE耐热老化性、耐候性较好,但耐水解性较差。实际生产中,可根据TPEE的用途来选择不同的配比,自由设计嵌段共聚物的软硬链段比例。软、硬链段的种类、长度和含量对TPEE 的性能均有影响。

2.2合成工艺

TPEE可由DMT路线合成,也可由PTA路线合成。一般是DMT或PTA与丁二醇先进行酯化反应,然后加入聚醚或脂肪族聚酯进行缩聚反应。TPEE生产装置一般为三釜流程,可灵活调整,用于生产其他相关产品,特别是PBT。

2.3生产现状

聚酯 聚醚型TPEE是通用型TPEE,耐热性、耐低温性、耐化学性能和加工性能较平衡,通过调节硬、软段比例,邵氏硬度可在 28°~ 80°之间变化。特种TPEE一般都是针对通用型TPEE的缺陷或特种用途进行改进而出现的。如东洋纺公司的PELPRENE,P type是其第一代通用型TPEE,在此基础上开发出了第 2、3 和 4 代产品。其中第 4代TPEE可耐 175 ℃高温(前 3 代只能耐 150 ℃高温),可替代耐高温性橡胶产品,如硅胶、丙烯腈橡胶等,主要用于汽车发动机零件。表 2 为各大TPEE生产商TPEE产品的组成及应用。

3产品应用

3.1汽车工业

最初,汽车工业,尤其是引擎盖下的零部件被认为是聚酯弹性体的主要应用领域。用聚酯弹性体制作的传动轴防尘罩已被大量生产,以此取代传统的氯丁橡胶制成的传动轴防尘罩。后来又被用来制作安全气囊壳体和进气管。现在,从线缆到汽车内饰件都已用嵌段聚酯弹性体来生产。而所有这些部件在低至 -40 ℃、高至 130 ℃时都具有非常好的柔韧性。

目前,中高档和高档防尘罩(如CVJ)均采用TPEE生产。在国内,天津环宇公司已采用进口生产设备进行大批量生产。四川晨光开发的产品也已在奇瑞、上海大众等汽车品牌上使用。

另据报道,福特汽车公司已在多款汽车上使用了Arnitel材料,包括Mondeo、S Max、Galaxy和Focus。最近,又采用Arnitel TPC树脂作为其最近的Fiesta汽车的真空刹车管材料。

3.2工业应用

聚酯弹性体还被广泛用于各种工业零部件中,如兼具耐热、耐油、使用寿命长的液压管。由于TPEE的内在稳定性,因此可用于带有铜或金属编织层的液压管。同时由于具有优良的耐磨性和抗蠕变性,还可用来制作各种传送带和输送带。

3.3运动休闲业

TPEE的另一应用领域是体育用品。在运动鞋中,聚酯弹性体主要用来制作鞋底的柔软嵌入物、环状绑带和可透气的内衬,同时也可用于冬季体育用品中。高尔夫球也会用到聚酯弹性体。紧贴着高尔夫球表层下的内层常常以这种材料制作,充分利用了聚酯弹性体优异的能量吸收性能。该领域的其他应用还有轻击棒和球杆把手等。

另外,寝具也可使用聚酯弹性体制成。用TPEE制成的床垫弹簧,在产品使用周期内富有弹性而且无需担心变形问题,聚酯弹性体的模量范围可以根据个人身形的不同而使床垫弹簧形成不同的弯曲程度,令消费者更舒适。

3.4薄膜应用

聚酯弹性体中软段的化学特性决定了它是生产透气性薄膜的优异材料。第一次大规模、商业化应用的范例是Sympatex聚酯透气性薄膜,主要应用于带有弹性和透气性的衣物内衬上。另外,聚酯弹性体优异的耐磨性和负载承受能力使其可作为铁轨的减震材料。

3.5移动电话

在移动电话领域,与现用硅橡胶材料相比,TPEE生产周期短、重量较小,可应用于手机键盘、手机天线壳体和密封件等。日本Shuehiro公司看中TPEE的这一特点,将遥控器的按键从传统的硅橡胶改用TPEE来制作,效果相当理想。如果此技术得到推广,则TPEE的用量将大大增加。

4结束语

随着汽车工业的快速发展,以及公众安全与环保意识的日益加强,TPEE由于优异的性能及可循环使用性越来越受到人们的重视,预计未来几年其全球需求量将以较高的速度增长,特别是国内市场潜力巨大。但目前国内的TPEE产业规模较小,产品停留在中低档水平,限制了国产TPEE的应用。因此,大力开发性能优异、价格合理的TPEE产品成为当务之急。

热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用

转载请注明出处学文网 » 热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用

学习

浅谈我国的黄金市场

阅读(20)

本文为您介绍浅谈我国的黄金市场,内容包括美加息对黄金市场的影响,我国黄金市场发展历程和现状。【摘要】本文首先介绍了我国黄金市场的目标定位,接着分析了其对金融体系的影响,指出了完善我国黄金市场重要性,根据我国黄金市场的实际情

学习

RAID5磁盘阵列数据恢复

阅读(86)

【摘要】当只有一块磁盘损坏时,RAID5磁盘阵列能通过其它正常运行的磁盘进行异或运算换算出故障磁盘的数据信息,从而保证磁盘阵列存贮信息的完整。通过研究RAID5结构和数据重组的规律,发现两个以上磁盘同时出现故障或RAID卡失效,也可以恢复故

学习

浅论中国航运业未来发展

阅读(156)

本文为您介绍浅论中国航运业未来发展,内容包括航运业是国际贸易发展的重要保障,浅谈你对中国航运业的认识。由美国次贷危机所引发的金融危机,正向全面的信贷危机和全球金融危机甚至经济危机发展,世界经济进入了后金融危机时期。在此背景下

学习

河南报业的发展与展望

阅读(464)

“十一五”期间,河南报业发展的总体目标是:发展成为导向正确、结构合理、品种丰富、特色鲜明、优势突出、效益显著、管理先进、经营规范、影响力强大的社会主义传统产业,整体规模、整体实力和整体效益进入全国各省市区前列,部分领域居于全国

学习

简述集装箱和集装箱船

阅读(35)

本文为您介绍简述集装箱和集装箱船,内容包括15000吨集装箱船能装多少个集装箱,集装箱船装多少集装箱。集装箱是一种具有足够强度,便于周转使用的标准化运输设备流动小货仓。集装箱船是指把大小不一,包装多样,换装不便的货物装入标准化的大

学习

中国泉州南音教学大系

阅读(17)

序2003年,一个经历了几百年传承延袭的古老乐种,以她饱经沧桑但却依然充满生命活力的身影,坦然进入自己故里的一所规模颇大、设备齐全的大学,正式成为以它命名的新系科和新专业。这件事,不仅是当代中国专业音乐教育领域的一个创举,而且,还可能对

学习

产品设计趣味性的探究

阅读(16)

市场上变化多样的特色产品独具趣味,在“以人为本”的时代背景下,趣味性在产品与人们之间的情感沟通上发挥着十分重要的作用。根据消费者的趣味来设计产品能够较好地促进产品创新,产品创新也能够引领大众的趣味,从而实现产品与市场良性循环发

学习

对我国乒乓球裁判员现状分析及管理对策的研究

阅读(21)

本文为您介绍对我国乒乓球裁判员现状分析及管理对策的研究,内容包括乒乓球裁判比赛前要做好哪项工作,乒乓球裁判员管理条例。重视和加强对乒乓球裁判员的管理应建立和加强各级裁判员管理制度,注重裁判员的选拔和培养。关键词:乒乓球;裁判员

学习

配电网调度运行操作规范管理思考

阅读(17)

【摘要】伴随配电网的快速发展,配电网调度运行控制操作不断规范,更好的保障人民群众的生产生活。本文结合笔者多年配电网工作管理经验,立足于配电网运行操作现状,深入剖析配电网调度科学管理的主要内容与特点,提出了进一步加强配电网调度运行

学习

决战紫禁城 WTCC北京站

阅读(22)

众多世界顶尖赛手齐聚“紫禁城”,驾驶着我们平常可以看得到、买得到的量产轿车,在世界房车锦标赛的赛场上逐鹿厮杀。WTCC(世界房车锦标赛)作为FIA旗下的顶级赛事在世界范围内都有着广泛影响力。同时,也与F1和WRC一起构成了FIA的“三大赛事”

学习

探究莫泊桑《羊脂球》中的主题艺术特色

阅读(22)

在普法战争背景下,法国诞生了一批现实主义作家,莫泊桑就是其中的代表作家之一,受战争影响,莫泊桑的文学创作带有浓重的批判现实主义色彩,《羊脂球》以爱国主义为主题思想,非常能反映他作品的这种特色。在《羊脂球》中,通过对不同阶层看待普鲁士

学习

邢钢:打造精细化的钢铁物流

阅读(23)

始建于1958年的邢台钢铁有限责任公司是河北省大型钢铁企业,也是全国90家重点冶金企业之一。近年来,邢钢不断深化企业改革,实施“做精、做专、做强”发展战略,大力推进技术包新,产品结构、工艺技术结构全面优化,装备技术水平处于国内领先地位。

学习

矩阵式项目管理模式

阅读(29)

本文为您介绍矩阵式项目管理模式,内容包括矩阵式管理模式优缺点,直线式矩阵式两种管理模式优缺点。项目管理是如今工程建设项目组织管理的客观需要,也是现代生产组织建设的一个必然产物。在整个工程项目建设中,做好矩阵式项目管理具有及其

学习

宇治抹茶 轻抿一口都是茶香

阅读(22)

抹茶的起源日本古代没有原生茶树,也没有喝茶的习惯,日本茶的起源可以追溯到16世纪。自从奈良时代的遣唐使们把茶叶带回日本之后,茶这种饮料就在日本生根发芽了。到了镰仓时代,禅僧荣西在中国学到了茶的加工方法,还将优质茶种带回日本传播。如

学习

浅析高梯度磁选机的发展现状及应用

阅读(35)

本文为您介绍浅析高梯度磁选机的发展现状及应用,内容包括赣州产2000高梯度强磁磁选机价格,高梯度磁选机技术参数。高梯度磁选机在使用的时候主要的用途是分选弱磁性矿物。这种设备具有较高的适应性,同时,其工作的可靠性非常高,在维护方面也

学习

国内外林业发展现状思考

阅读(19)

本文为您介绍国内外林业发展现状思考,内容包括生态林业的发展现状,林业高质量发展的思考与建议。17世纪,美国刚移民时,50%以上的土地覆盖着茂密的原始森林,随着移民后的大规模垦荒,1.33亿hm2原始森林被砍伐殆尽。占国土面积46%的密西西比河

学习

昭通市昭阳区天麻产业发展现状及对策

阅读(20)

本文为您介绍昭通市昭阳区天麻产业发展现状及对策,内容包括昭通市昭阳区天麻种植基地,昭通市昭阳区文洋天麻店。摘要分析昭通市昭阳区天麻产业的发展现状及存在的问题,提出了发展对策,包括加强组织领导,加快产业发展规划的落实;提高基地管理

学习

投资银行业务发展现状

阅读(412)

一、我国投资银行业务发展中存在的不足1.法律法规还不够健全商业银行发展投行业务这种金融创新需要依靠金融法规的规范和指导,一方面提倡合理的金融创新,一方面要降低风险,使金融创新得到良性循环。目前我国依然是明确的分业体制,金融法规都

学习

我国合同能源管理发展现状及建议

阅读(47)

本文为您介绍我国合同能源管理发展现状及建议,内容包括我国合同能源管理发展现状及建议,合同能源管理发展现状调研。提要合同能源管理作为一种先进的能源管理模式和市场化运作的节能新机制,在我国已经有近十年的发展历程,取得了良好的节

学习

西伯利亚农业发展现状及趋势

阅读(508)

本文为您介绍西伯利亚农业发展现状及趋势,内容包括西伯利亚哪里的农业发展比较好,西伯利亚农业发展的原因。农业在西伯利亚经济结构中占有重要地位。但是俄罗斯经济转轨以来,西伯利亚农业指标下降幅-度甚至超过了全俄水平。因此,对于西伯

学习

我国铁路货运业发展现状与出路

阅读(17)

[摘要]本文分析了我国铁路货运业发展现状与存在的问题;提出了我国铁路货运业的发展策略。[关键词]铁路货运发展现状发展对策一、我国铁路货运业发展现状1.依附性强,服务项目单一我国铁路货运业的发展大致起步于1979年。当时,为了补充主业资

学习

福建省区域经济发展现状分析及发展策略

阅读(1414)

结合福建实际情况,笔者详细分析了当前福建省区域经济发展存在的一些问题,并针对性的从提出了相应的解决策略,主要包括建设三大城市群、加快产业集群、发挥港口优势、发挥台湾紧邻优势、监理区域经济协调发展的机制。关键词:福建;区域经济;协调