Tipos y campos de aplicación de elastómeros termoplásticos

Los elastómeros se pueden dividir en elastómeros termoestables y elastómeros termoplásticos de acuerdo con si pueden ser plastificados. Los elastómeros termoestables son gomas en el sentido tradicional. Los elastómeros termoplásticos (TPE) se han comercializado cada vez más desde la década de 1990. Estos dos tipos de elastómeros se procesan de dos maneras diferentes: el caucho se procesa con equipo termoset, y TPE se procesa con equipo termoplástico.

TPE se define como un material de polímero que exhibe elasticidad de caucho a temperatura ambiente y se puede plastificar a alta temperatura. Estos polímeros combinan ciertas características de los gomas termoplásticas y los termoplásticos. La característica estructural básica de la cadena de polímero TPE es que conecta o injerta simultáneamente algunos segmentos de plástico (segmentos duros) y segmentos de caucho (segmentos blandos) con diferentes composiciones químicas.

Los tipos de TPE son los siguientes: elastómero termoplástico de estireno, elastómero termoplástico de poliuretano, elastómero termoplástico de poliolefina, elastómero termoplástico de poliamida.

01. Elastómero termoplástico estirrenico

Los elastómeros termoplásticos de copolímero de bloque estirrenico son los primeros elastómeros termoplásticos investigados, principalmente que incluyen SBS, SBS hidrogenado (SEB), SIS y SIS hidrogenado, etc. Actualmente es el elastómero termoplástico más grande y de mayor crecimiento del mundo. Desde el punto de vista de la aplicación, los elastómeros termoplásticos estirrenicos son más interesantes en que su rendimiento a temperatura ambiente es similar al del caucho vulcanizado, y su módulo elástico es excepcionalmente alto y no varía con la masa molecular relativa. Con su alta resistencia, suavidad, elasticidad del caucho y una pequeña deformación permanente, los elastómeros termoplásticos de estireno se usan ampliamente en la industria del calzado, la modificación de plástico, la modificación de asfalto, los recubrimientos impermeables, los materiales de sellado líquido, los cables, los cables, etc.

02. Elastómero termoplástico de poliuretano

El asastómero termoplástico de poliuretano (TPU) generalmente está compuesto por polioles de cadena larga (poliéter o poliéster) con un peso molecular promedio de 600-4000, extensores de cadena con un peso molecular relativo de 61-400 y materiales de polímero lineal polimerizados con adición de poliisocianato. El poliol de cadena larga (poliéter o poliéster) en la cadena principal de la macromolécula TPU constituye el segmento blando, que controla principalmente su rendimiento de bajo rendimiento, resistencia al disolvente y resistencia a la intemperie, mientras que el extensor de cadena y el poliisocianato constituyen el segmento duro. Dado que la relación de segmentos duros y blandos se puede ajustar en un amplio rango, la TPU obtenida puede ser un elastómero suave o un plástico quebradizo de alto módulo.

La TPU se ha utilizado ampliamente en muchos campos de la economía nacional, como la industria del calzado, la atención médica y de la salud, los telas de ropa y los suministros de defensa, pero sus desventajas son una resistencia de poca resistencia, coeficiente de fricción de baja superficie húmeda y un fácil deslizamiento.

03. elastómero termoplástico de poliolefina

Los elastómeros termoplásticos de poliolefina (TPO) incluyen principalmente tres tipos de copolímeros de bloques, copolímeros de injerto y mezclas, entre los cuales, los copolímeros de etileno-octeno de poliolefina de poliolefina (POE) sintetizados por el metaloceno catalaloceno y vulcanizate dinámico vulcanizado dinámico (VPT) preparado por dinámica dinámica dinámica dinámica es vulcanizate dinámico de dinámica dinámico. elastómeros termoplásticos de poliolefina.

Poe

POE se refiere a un elastómero basado en poliolefina obtenido mediante copolimerización de etileno-olefina, como el copolímero de etileno-octeno (EOC), el copolímero de etileno-buteno (EBC) y el copolímero de etileno-hexeno.

El llamado POE se refiere principalmente al elastómero de copolímero de etileno-octeno, y la fracción de masa del octeno es más del 20%. La particularidad de la estructura molecular de POE lo dota con excelentes propiedades mecánicas, propiedades reológicas y resistencia al envejecimiento. Se puede usar no solo como caucho, sino también como elastómero termoplástico, y como modificador de impacto y agente de endurecimiento para plásticos. Tiene buena resistencia a la baja temperatura y un rendimiento de alto costo. Está reemplazando gradualmente el caucho de etileno-propileno en muchas ocasiones y se usa ampliamente en la modificación de plástico.

La estructura molecular de POE es similar a la EPDM, por lo que POE también tiene excelentes propiedades, como resistencia al envejecimiento, resistencia al ozono y resistencia química. Al reticular POE, se incrementa la temperatura resistente al calor del material, se reduce la deformación permanente y las principales propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción y la resistencia al desgarro, mejoran considerablemente.

Los principales métodos de reticulación de POE son: Método de reticulación de rayas de electrones o rayos de rayos γ, método de reticulación de peróxido y método de reticulación de silano, además, POE también puede usar otros métodos de reticulación, como la reticulación y la reticulación de sal. Los agentes de reticulación de peróxido comúnmente utilizado son: DCP de peróxido de dicumilo, 2,5-dimetil-2,5-bis (Tert-butilperoxi) hexano (BIS-2,5), BIS (Tert-butilperoxiisopropil) biPB benceno y perxuro de bencoyl ), etc.

TPV

Los elastómeros termoplásticos obtenidos por la vulcanización dinámica se denominan vulcanizados termoplásticos (TPV). Los TPV son un tipo especial de TPE que, a diferencia de los copolímeros de bloque que son elásticos, se producen a partir de la sinergia de las mezclas de polímeros termoplásticos/elastómeros, con mejores propiedades que las mezclas simples.

Los elastómeros comúnmente utilizados en la preparación de TPV son el caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM). EPDM es un terpolímero de etileno, propileno y dieno no conjugado. El doble enlace de dieno es reactivo. Bajo la acción de un agente vulcanizante, se puede obtener EPDM con un alto grado de reticulación. EPDM tiene una buena resistencia al calor, resistencia a la intemperie y propiedades mecánicas, pero una dureza y procesabilidad deficiente, que limitan su desarrollo. La tecnología clave para preparar TPV es la tecnología de vulcanización dinámica. Uno de los avances en esta tecnología es utilizar métodos de procesamiento existentes de bajo costo para preparar nuevos productos mediante la combinación de polímeros existentes. Por ejemplo: nylon/epdm tipo TPV, PP/EPDM Tipo TPV, nylon/nitrilo Tipo de goma TPV, etc.

04. Elastómero termoplástico de poliamida (TPAE)

Los TPAE consisten en un alto segmento duro cristalino de punto de fusión (poliamida) y segmento blando amorfo (poliéster o poliéter). Sus propiedades dependen del tipo de segmento duro y la longitud de ambos bloques. Debido a la existencia de la poliamida del segmento duro, los TPAE tienen una excelente tenacidad, resistencia química, resistencia a la abrasión y reducción de ruido. Al seleccionar y controlar la clase de bloque, sus propiedades mecánicas, térmicas y químicas se pueden variar en un amplio rango. Según las materias primas requeridas para la síntesis de TPAE, sus métodos de síntesis se pueden dividir en el método de ácido dibásico y el método de isocianato. Usando el método Diacid, los TPAE se preparan por esterificación de bloques de poliamida alifáticos terminados en carboxilo con dioles poliéter terminados con hidroxilo.

El método de isocianato utiliza amida semiaromática como segmento duro y poliéster alifático, poliéter o policarbonato como segmento blando.

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