1、熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer也稱熱塑性橡膠(Thermoplastic rubber,是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性,在常溫顯示橡膠高彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料。也是繼天然橡膠、合成橡膠之后的第三代橡膠,簡稱TPE或TPR。熱塑性彈性體聚合物鏈的結構特點是由化學鍵組成不同的樹脂段和橡膠段。樹脂段的鏈段間作用力足以形成物理“交聯”,橡膠段則是具有較大自由旋轉能力的高速性鏈段,而塑料和橡膠段又以適當的次序排列并以適當的方式聯接起來。正是由于這種聚合物鏈結構特點和交聯狀態的可逆性,導致熱塑性彈性體一方面在常溫下顯示硫化膠的彈性、強度和形變特性等物理機械性能,

2、可替代一般硫化膠來制造某些橡膠制品;另一方面,在高溫下塑料段會軟化或熔化,在加壓下呈現塑性流動,呈現熱塑性塑料的加工特性。種類熱塑性彈性體的種類很多,包括:苯乙烯類熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、聚氨酯類熱塑性彈性體、聚酯類熱塑性彈性體、聚酰胺熱塑性彈性體、乙烯共聚物熱塑性彈性體等。加工特點熱塑性彈性體可用標準的熱塑性塑料加工設備和工藝進行加工成型,如擠出、注射、吹塑等,不需硫化就可制造生產橡膠制品,節約投資,能耗低,工藝簡單、加工周期縮短,生產效率高,加工費用低,邊角廢料可回收使用,節省資源,也對環境保護有利。熱塑性彈性體的缺點和不足包括:加工前需進行干燥,要求成批生產,特別是由于在高溫

3、下易軟化,因此所制產品的使用溫度有一定限制,而且低硬度熱塑性彈性體品種數量有限。熱塑性彈性體的應用范圍非常廣泛,包括在膠鞋、粘合劑、汽車零部件、電線電纜、膠管、涂料、擠出制品、摻合劑等等方面有大量使用,除了不適于制造充氣輪胎外,輪胎橡膠制品很多已可用熱塑性彈性體取代。當然汽車零部件仍是熱塑性彈性體,未來消費量將從2001年的44.5萬噸提高到2006年的60.5萬噸。汽車工業用熱塑性彈性體主要是聚烯烴熱塑性彈性體,它在常溫下呈現橡膠彈性,具有價格低、密度小、彎曲彈性模量高、低溫抗沖擊性能好、流動性好、易加工和可重復使用等特點。在汽車外裝件中主要用于保險杠、散熱器格柵、車身外板(翼子板、后側板、

4、車門面板、車輪護罩等;在內飾件中主要用于儀表板、儀表板蒙皮、內飾板蒙皮、安全氣囊外皮層材料等;在底盤、轉向機構中用于等速萬向節保護罩和密封、齒條和小齒輪防護罩、軸架懸置防護罩;在發動機內部件及其它方面用于空氣導管、燃料管防護層、電氣接線套等。目前全球汽車保險杠原料市場的85%以上采用的都是聚烯烴類熱塑性彈性體材料。一些新型材料如混合型聚烯烴熱塑性彈性體和用茂金屬合成的改性聚烯烴熱塑性彈性體。都已用于汽車保險杠。此外,礦物增強聚烯烴熱塑性彈性體性能與PC/ABS合金相同,而質量要輕7%,可作車身護板、車輪護罩、儀表板等,滿足耐熱沖擊要求。中國熱塑性彈性體的發展比較有特點,在產品結構上,苯乙烯彈性

5、體(SBS所占比重較大,這是因為中國是全球最大的膠鞋生產國,膠鞋對苯乙烯的需求非常大而且穩定;而用于汽車工業的聚烯烴類彈性體產量較小,但隨著中國汽車工業的高速發展,需求正在急速增長。2001年中國TPE的消費量為22.2萬噸,預計到2006年,需求量將增加到35.8萬噸。增長速度高過全球的平均值,平均年增長率將達到10%。SBS熱塑性彈性體SBS是苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物,兼有橡膠和塑料的性能,可直接注塑或擠壓成型,能節省可觀的加工費用。丁苯熱塑性彈性體是中國獨立研制開發成功的,已建設兩套萬噸級工業生產裝置,全套生產技術還出口轉讓給了意大利埃尼化學(集團公司。因其具有高彈性、高強度、耐低溫、

6、抗濕滑的優良性能,一般用于制作鞋底和粘合劑,以及用作塑料和瀝青的改性劑。中國SBS消費量中,鞋類占75%以上,改性瀝青占10%,粘合劑與密封劑占9 %。而美國、日本和西歐則主要用于粘合劑與密封劑和瀝青改性等。近年來,中國SBS熱塑性彈性體產量增長較快,2000年共生產SBS13.3 6萬噸,生產企業主要有北京燕化股份公司、巴陵石化公司、茂名石化公司等3家。不過同年中國SBS的表現消費量達到44.16萬噸,國產量只能滿足消費量的30%。 SBS每年都是中國進口量最大的橡膠品種。2000年中國制鞋能力已達25億雙。2001年中國制鞋量為8.09億雙,比2000年增長了0.52%。制鞋業對SB S的

7、需求穩定。2001年后,隨著SBS在瀝青改性和粘接劑應用的增加,中國SBS 開始了一個高速增長時期。國內SBS生產由于茂名和燕山將其3萬噸/年SSBR裝置各改造為既可生產SSBR又可生產SBS,從而增加了6萬噸/年的新生產能力。預計2002年SBS生產量將達到15-16萬噸。在建材方面,SBS改性瀝青防水卷材是市場主打產品,而聚烯烴熱塑性彈性體制作的防水卷材在“十五”期間得到較大發展。此外,TPE還以淋膜背膠的方式被開發為環保背膠、薄膜產品,以取代傳統的PV C延壓背膠產品。新生產的PE、EVA環保無毒膠膜可廣泛用于行李箱、皮包及鞋類等制品上。由于看好中國TPE市場,除中國石化集團系統外,目前

8、一些海外公司也積極投入到這一行業中,特別是一些臺資企業,十分看好內地市場,如臺灣榮化公司2002年通過董事會決議,似在江蘇省丹徒經濟開發區投資建廠生產TPE。此外,臺灣橡膠公司已在上海獨資建設熱塑性橡膠粒料廠,以供應昆山附近的“巨大”、“美利達”等大量用料的下游廠家。邊些廠利用TPE粒料生產自行車、摩托車、手工具等橡膠把手。TPO熱塑性聚烯烴彈性體(TPO由橡膠和聚烯烴構成。通常橡膠組分為乙丙橡膠(E PDM、丁腈橡膠(NBR和丁基橡膠(IIR;聚烯烴組分主要為聚丙烯(PP和聚乙烯(PE。當前用得較多的是乙丙橡膠與聚丙烯。TPO具有優異的耐候、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫、耐沖擊性能。汽車配件是熱塑性聚烯烴彈性體最主要的應用領域,主要用于制造保險杠、儀表板、擋泥板部件、防塵罩等。目前TPO生產工藝主要有機械摻混法、反應器合成法和動態全硫化法3種。機械摻混法是開發最早、技術最成熟的生產工藝,生產的TPO橡膠組分含量為20%-30%,主要用于汽車保險杠及家用電器等領域。動態全硫化法生產的TPO橡膠組分含量高達6 0%-70%,產品抗動態疲勞性能優越、耐磨性能好、抗撕裂強度大、耐臭氧及耐候性能好、壓縮變形及永久變形小,綜合性能優于三元乙丙硫化膠。多年來中國開發TPO的重點是機械摻混法生產工藝技術,已建了10