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聚烯烴類熱塑性彈性體發展現狀

2014-10-11 15:51:42  來源:中國塑料網  字體大小:

        聚烯烴類熱塑彈性體由橡膠和聚烯烴構成,TPO成為目前汽車和家電領域的主要橡塑材料,其中汽車上用量占總產量的75%以上,隨著美國高級彈性體系統(AES)公司成功開發完全動態硫化型TPO(簡稱TPV),其性能大為改觀,耐壓縮變形性、耐熱老化性、耐油性等有明顯改善,成為目前TPO市場上主流產品。目前全球以共混形式采用動態全硫化技術制備的TPE已涵蓋11種橡膠和9種樹脂,制備近百種橡塑彈性體。目前TPO產品中用量最大的就是三元乙丙橡膠(EPDM)/聚丙烯(PP)。

        中國開發TPO較晚,隨著中國汽車工業快速發展,加之轎車塑化與輕型化發展趨勢,國內對TPO需求量迅猛增加,部分國產TPO專用料已開始替代進口汽車專用料,但是TPV生產較少,尚處于起步階段。目前我國有數十家科研與生產單位研究開發生產EPDM/PP,并在夏利、奧迪、捷達、奧拓、桑塔那等轎車上應用,可以用于60余種汽車配件的生產,主要是保險杠、儀表板、方向盤、內飾件、風機罩、輪罩和箱包等,2003年我國汽車僅保險杠和儀表板消耗EPDM/PP為1.71萬t,預計2006年我國汽車工業對EPDM/PP需求量將達到2.5萬t左右,另外在電線電纜、家用電器等領域對EPDM/PP需求也呈現良好態勢。波紋管目前TPV作為汽車密封條的優越性已被國內行業人士認識,高分子量的TPV由于耐磨性好、摩擦系數小,作為汽車玻璃導槽密封條的擠出用料,更可作為汽車橡膠密封條的接角材料,水發泡海綿狀TPV在國外已研制成功,成為今后取代海綿橡膠制作汽車密封條的新趨向;且TPV著色工藝簡便,常作為汽車密封條外裝飾層材料,目前國內數家密封條企業引進彩色TPV和彩色橡膠共擠包覆橡膠密封條生產線,另外橡膠密封條在集裝箱、建筑等領域也有應用,目前國內TPV生產量少、品種少、質量差,需求主要依賴進口,2003年密封條消耗TPO、TPV量約為1.5萬t,由于TPV價格昂貴,因此在某種程度上限制國內使用,其中TPV約為2500t左右。假設中國密封條生產達到國外應用材料同類水平,按2003年密封條產量算,起碼需求TPE約2.2萬t左右,其中TPV應達到6000t.

        TPO在汽車中應用涉及到進近百種零部件,在國外汽車配件已基本采用TPO替代橡膠制品,目前國外每輛轎車上TPE量約為10kg,而且高性能TPV所占比例逐年增加。由于TPO在汽車和電子電氣中應用重要性和良好前景,成為TPE中增長最快的一種,因此新工藝和新產品開發與生產方興未艾,其中值得注意的是:AES公司開發TPV新系列B100,是第一個能直接連接abs、PC、ABS/PC共混物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料的TPV,能形成牢固連接鍵,不需要粘接劑;Basell公司采用特種催化劑在聚合階段制備軟聚合物Reactor-TPO(反應器直接制備熱塑性聚烯烴),大大降低產品成本;ExxonMobil公司開發新型反應器制得TPOs(柔性聚烯烴)結合茂金屬技術,具有硬度和抗沖擊的平衡;杜邦公司、DOW化學等推出EPDM新品級有高乙烯含量、高結晶度品4820和4920;杜邦公司、DOW化學等合作開發TPO復合物和合金新技術,以茂金屬聚烯烴彈性體為基礎,并在全球范圍內推廣新一代復配技術,應用該技術的熱塑性彈性體可以承受較高溫度,并具有較高熔體強度、良好加工性能及較佳的終端產品使用性能;寧夏化工設計研究院成功開發新型三元共混型TPO,在EPDM/PP基礎上引入具有飽和結構的第三組份,采用動態硫化反應技術制備而成,不僅具有原有EPDM/PP特性,且具有較好加工流動性、抗紫外線性能等,在汽車、電子電氣中領域中應用與加工方便。

        今后我國關鍵要加快動態硫化法TPO和反應器合成法TPO產業化進程,開發汽車工業中替代國外產品的系列TPO、TPV產品。

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