热塑性塑料与热固性弹性体有什么区别?
弹性体通常分为两大类:
热塑性塑料
热固性
结构
热塑性弹性体是在加热时反复软化/熔化并在冷却时硬化的材料。大多数热塑性塑料可溶于特定溶剂,并且可以在一定程度上燃烧。软化/熔化温度因聚合物类型和等级而异。由于热塑性塑料的热/剪切敏感性,必须小心避免降解、分解或点燃材料。
大多数热塑性分子链可以被认为是独立的、相互缠绕的细绳,类似于意大利面条(见上图)。加热时(例如,用于成型),各个链条会滑动,从而导致塑料流动。冷却后,原子链和分子链再次被牢牢固定。随后加热时,链条再次滑动。在外观和机械性能受到影响之前,热塑性塑料可以经受的加热/冷却循环次数存在实际限制。
热固性弹性体在加工过程中会发生化学变化,变得不溶和不熔。正是这种化学交联是热固性和热塑性系统之间的主要区别。天然橡胶和合成橡胶,如乳胶、丁腈橡胶、混炼聚氨酯、有机硅、丁基橡胶和氯丁橡胶,它们通过称为硫化的过程获得其性能,是典型的热固性弹性体。
如下图所示,当热固性材料固化或硬化时,相邻分子之间会形成交联,从而形成复杂的互连网络。这些交叉键可防止单个链条滑动,从而在加热时防止塑料流动。如果在交联完成后向热固性弹性体添加过多的热量,则聚合物会降解而不是熔化。这种行为有点类似于煮熟的鸡蛋:进一步加热不会使鸡蛋恢复液态,它只会燃烧。
如何定义处理
重复加工热塑性弹性体的能力提供了 TPE 优于热固性橡胶的主要优势。其他关键处理差异如下图所示。
制造 | 快速(秒) | 慢(分钟) |
废料 | 可重复使用的 | 高百分比的浪费 |
固化剂 | 没有任何 | 必需的 |
机械 | 常规热塑性设备 | 特殊硫化设备 |
添加剂 | Zui小或无 | 多种加工助剂 |
设计优化 | 无限 | 有限的 |
改装零件 | 是的 | 不太可能 |
热封 | 是的 | 不 |
资料来源:罗伯特·埃勒协会
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与热固性橡胶相比,TPE 有哪些优势?
设计灵活性
降低制造成本
处理时间更短
废料是完全可回收的
产品一致性
可以吹塑
可热成型
降低能源消耗
处理更简单
更好地控制产品质量
产品密度范围更广
降低单件成品成本
更环保
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