TPEE------热塑性聚酯弹性体是thermoplastic polyester elastomer的简写,热塑性聚酯弹性体TPEE是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物;其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相,聚酯硬段部分结晶形成结晶微区,起物理交联点的作用。热塑性聚酯弹性体具有橡胶的弹性和工程塑料的强度,软段赋予它弹性,使它像橡胶;硬段赋予它加工性能,使它像塑料。与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程塑料相比,它同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学性能更好。 TPEE具有高强度、高弹性、耐油、耐酸碱、耐高温、耐辐射,动态力学性能特优等特性;使用温度范围为-55℃~+150℃,硬度范围30-75D。
热塑性聚酯弹性体TPEE的发展
1926年,B.F.Goodrich公司的Waldo Semon发现了增塑PVC具有与橡胶或皮革相似的柔韧性;从此开始了热塑性弹性体的研究。
1949年,Coleman为改善PET纤维的着色能力,研究了对乙二醇、对二甲酸二甲酯以及聚环氧乙烷二元醇的嵌段共聚物。从此关于聚酯弹性纤维的研究开始展开。五六十年代,关于聚酯弹性纤维的研究日渐全面,1967年开始了以聚对二甲酸丁二醇酯为硬段的聚酯弹性纤维的研究。
1968年,Witsiepe开始就聚酯弹性体(由对二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇和聚醚二元醇制得)研究。1972年杜邦(Dupont)以商品名Hytrel将此类聚酯弹性体商业化。此后,Toyobo、DSM、LG CHEM、GE、Hechst Celanese、Goodyear、Montedison、Eastman化学和四川晨光科新塑胶有限责任公司等先后将聚酯弹性体商业化。
可以看出,初的研究开发TPEE的目的是为纺织工业制备高弹性纤维。今天,TPEE已成为不可替代的高性能工程级热塑性弹性体新型材料。为适应市场需求,国外大公司现已开发耐热、阻燃、高熔体强度等多种特殊品级,使TPEE应用领域大大扩展。
国内研究和开发TPEE的时间较晚,20世纪80年代中国科学院化学所曾对TPEE进行了研究,但其结构中硬段为PET,因为种种原因,未能实现产业化。1989年中蓝晨光化工研究院开始对TPEE材料进行系统研究,1999年成功建立了实验装置,对TPEE的合成方法、性能特性及加工方法进行了深入细致的研究,填补了国内空白。
2002年,四川晨光科新塑胶有限责任公司正式成立,专业从事高性能工程级热塑性弹性体的生产和研发,现已商品化TPEE高性能级(注塑)、挤出级、吹塑级、改性级、玻纤增强级和阻燃级(环保,UL94-V0级)等,硬度范围从30shore D 到75shore D。
以杜邦公司Hytrel为代表的TPEE具有以下特点:
A、美国杜邦TPEE硬度比较高,感觉像塑料。邵尔D型硬度30~82.
B、美国杜邦TPEE机械强度高,高可达48MPa
C、美国杜邦TPEE耐热、耐寒性好,使用温度上限140℃,脆性强度<-70℃
D、美国杜邦TPEE抗冲击(低温冲击)、耐疲劳。罗斯缺口屈挠个口增长性能可达1×106 次
E、美国杜邦TPEE抗撕裂:ASTMD1004的C型撕裂强度51×253KM.m-1 (硬度由35D~82D)
F、美国杜邦TPEE弹性高:回弹性60~70%
G、美国杜邦TPEE耐蠕变
H、美国杜邦TPEE耐油、燃料和多种其他化学药品