工程用热塑性弹性体-工程塑料-塑料知识

工程用热塑性弹性体

工程用热塑性弹性体（EngineeringTPES）是一种高强度、高性能的材料。它的弹性（弹性极限）和强度可恢复程度在硬质工程塑料和橡胶之间。它们的高弹性在如下应用中非常实用：在连续的冲击、震动、弯曲后，必须快速恢复形状——例如汽车保险杠、铰链、弹簧、卡扣、球类、减震器以及柔性传动和密封。

众所周知的工程用热塑性弹性体（ETES），具有比橡胶更高的强度（一般为2—6倍）。因此，在许多应用中，工程用热塑性弹性体可代替橡胶产品，并且节省了材料和加工时间。

因为工程用热塑性弹性体在厚的或支撑部位上“功能上相等”于结构塑料，在薄的部位又具有弹性；所以它们可以在许多应用中作为多功能的材料。

化学

工程用热塑性弹性体的弯曲模量从34．5（大约是橡胶刚性的3倍）到1379MPa（与尼龙的刚性相似）。在化学结构上，这种树脂是聚酯结晶硬段与无定形二元醇软段的无规嵌段共聚物。变化硬段和软段的比例可制成一系列的树月旨。

机械性能

工程用热塑性弹性体的强度和刚性分别是“典型”的橡胶（硬度为邵氏A70）的2—6倍和3～100倍。一般工程用热塑性弹性体树脂的强度、刚性和弹性分别是未补强尼龙的一半、三分之一和三倍。

工程用热塑性弹性体的极限伸长率约为500％，而弹性极限为7— 25％应变（依据不同品级）。这种树脂具有较优的弯曲寿命、弹簧性质和抗蠕变性。它可以在很宽的温度范围内保持性质不变。

动力学性能。工程用热塑性弹性体的一个显著特征是具有非常好的动力学性能。经过合理设计的部件在承受反复的拉伸和压缩后，并不损失其机械性能，并且可以承受数百万次弯曲循环（甚至在-40°F的低温下）。

抗冲击强度。这种树脂即使在低温下，也具有很好的韧性。软质更富柔曲性品级的工程用热塑性弹性体，在标准实验室用悬臂梁冲击测试中不会断裂，并且可以作为聚酯、乙烯基树脂、聚丙烯酸酯和苯乙烯系塑料的抗冲击改性剂。

温度。工程用热塑性弹性体在一40～300°F温度范围内，性能很好。机械性能从低温到很高温度范围内，比其它热塑性弹性体和许多橡胶材料更为稳定。

其他性能

电性能。工程用热塑性弹性体在600伏条件下有很好的绝缘强度。例如在低压线中，仅用三分之一的绝缘包皮厚度，工程用热塑性弹性体就可以代替交联聚乙烯产品。因此，无论是在性能上还是在经济上，都是很有收益的。

燃烧性未经改性的工程用热塑性弹性体定为UL的HB级；加过添加剂的混配级则分别定为 UL94－2和 UL V一0级。

耐化学品和抗环境影响性。工程用热塑性弹性体树脂具有高度的耐化学品和耐热性。在热的烃类环境中，高刚性品级工程用热塑性弹性体性能最佳；非常适合在热油、油脂、燃油以及液压油中使用。工程用热塑性弹性体还具有对燃料的低渗透性。工程用热塑性弹性体的耐辐射性，在核能工程用的和医用的制品（灭菌）时，具有很大的优越性。

耐候性。工程用热塑性弹性体要避免紫外线照射。防紫外线添加物和炭黑浓母料可以在成型机上通过计量共混而被加入。通过十年测试的资料显示：经过适当稳定的树脂，在各种气候条件下都能使用。

加工

工程用热塑性弹性体必须在加工前进行干燥。它们的加工很容易进行，加工条件的范围也很宽。可以使用标准注塑成型机、挤塑机、吹塑成型机、旋转成型机等。可以通过挤塑铸塑和吹塑制薄膜。由于这种树脂具有柔性，所以在顶出时必须考虑防止其压缩和变形。因此，建议使用具有大型顶杆和脱膜板、以及带有芯棒的大推力装置。

独特的加工过程包括：

1．大型倒置式模具可采用简单的钩型和搭扣设计以便模制复杂形状的制品。

2．不需特殊处理便可制成整体埋塑活动节点。

3．在同一部件上，可以有厚薄不同的截面。

4．与PVC、ABS、聚酯以及聚丙烯酸酯有共挤出和镶嵌模塑相容性。

工程用热塑性弹性体树脂在模塑时可以达到重现模具表面的A级光洁度。这样不需二次加工处理便可生产涂装的汽车部件。

应用

由于工程用热塑性弹性体同时具有机械性能、耐环境影响、容易加工以及加工的多样性，所以它可代替许多材料。包括：金属、皮革、橡胶和铸塑、反应注塑成型（RIM）聚氨酯。使用它制造的产品主要有：汽车部件、工业产品、交通用具。消费产品、通讯、商业设备以及医用制品。

在涂装的汽车外部部件方面，开拓了新的市场。包括：仪表板、保险杠外皮、以及贴面包覆层等。其主要原因是工程用热塑性弹性体的价格低廉、表面性能好以及优越的耐用性等。

另一种新的趋势是“可注塑成型的皮革”。最初替代皮革是在制鞋业。工程用热塑性弹性体可注塑成与皮革的质地、纹理相当的制品，并且具有便于缝纫和粘接的高撕裂强度。

商业信息

工程用热塑性弹性体正在迅速增长，随着设计师和制造厂商对这些树脂的认识更加熟悉而继续增长。商品的工程用热塑性弹性体包括 Du Pont公司的 Hytrel Polymers ZytelFN柔性尼龙合金和用于汽车部件的Bexloy V；Eastman Chemical公司的 Ecdel； Hoechst Celanese公司的Riteflex以及GE Plastics公司的Lomod等等。