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熱塑性彈性體TPE-S阻燃難點(diǎn)分析

文章出處:技術(shù)支持 責(zé)任編輯:東莞市鑫塑源塑膠科技有限公司 發(fā)表時(shí)間:2019-07-29
  這里說的TPE是指以苯乙烯彈性體為基料的TPE(以下簡稱TPE-S),常規(guī)配方以PP+SEBS+油+碳酸鈣+潤滑劑+抗氧劑為組成,以常規(guī)雙螺桿共混造粒。熱塑性彈性體(TPE)已經(jīng)成為廣泛替代傳統(tǒng)橡膠和部分塑料的極具發(fā)展前景的新型材料。目前已經(jīng)發(fā)展到十幾個(gè)品種。常見的主要有苯乙烯類(TPS)、聚烯烴類(TPO)、聚氨酯類(TPU)、聚酯類(TPEE)、聚酰胺類(TPAE)等。


TPE-S配方體系組分眾多,塑料相可用PP、PE、PS、EVA等,彈性體相可為SEBS、SEPS、SEEPS,或者加有POE等聚烯烴彈性體,由于各聚合物組分結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異,阻燃機(jī)理不明確,給阻燃帶來了相當(dāng)難度,阻燃效果不好的彈性體,在某些阻燃要求高的場合使用,存在一定安全隱患,使得熱塑性彈性體在應(yīng)用于特定領(lǐng)域受到一定的局限性。

一.TPE-S阻燃三大難點(diǎn)
1.阻燃劑選擇難度大
由于無鹵阻燃劑阻燃效率低,另外一個(gè)重要的原因,通常無鹵阻燃劑的比重比較小,所以如果加同樣重量的阻燃劑到材料中去,那無鹵阻燃劑在材料中的體積占比更大。所以過多的阻燃劑導(dǎo)致與基材的相容性差,熱塑性彈性體TPE-S彈性模量、柔韌性、力學(xué)性能、耐磨性能大幅度下降,熔體流動(dòng)性變差,彈性體難于成型,且表面容易出現(xiàn)阻燃劑遷移,構(gòu)成污染環(huán)境。


2.阻燃機(jī)理不明確
熱塑性彈性體TPE-S體系中主要為苯乙烯嵌端共聚物彈性體、聚烯烴樹脂、增塑劑和填料的多相混合結(jié)構(gòu)。聚烯烴樹脂的無鹵阻燃雖有比較成熟的配方和實(shí)例。但SEBS和聚烯烴類PP,PE的阻燃機(jī)理其實(shí)并不相同,一種阻燃劑要同時(shí)阻燃多種塑膠組分難度較大。


3.增塑劑降低阻燃性
熱塑性彈性體TPE-S為了降低硬度,使手感更柔和,往往需要添加增塑劑(直鏈石蠟油、環(huán)烷油等),通常以26#、32#白油,50#、70#白油這四種為主。由于四種油品的極限氧指數(shù)及流動(dòng)性差異,同時(shí)油類物質(zhì)天然的易燃性大大降低彈性體阻燃性,所以在生產(chǎn)低硬度產(chǎn)品時(shí)如何解決增塑劑與阻燃的關(guān)系,白油種類的選擇也很重要。


二.TPE-S阻燃解決方案
以下總結(jié)的四步走原則是行業(yè)人士日積月累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),且能夠使得阻燃TPE-S彈性體阻燃級(jí)別可達(dá)到理想的效果,且拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率也都有所改善。


以下將四步走原則分享給業(yè)界朋友們,希望會(huì)對(duì)大家有所啟發(fā):
1.液體阻燃劑不但降低了硬度同時(shí)還提高了阻燃性,減少了粉體阻燃劑添加量,可以提高產(chǎn)品的透明性;


2.使用SEBS阻燃體系專用相容劑,提高阻燃劑與基材的相容性,改善析出并大幅機(jī)械性能;


3.工藝上使用高分散型雙螺桿擠出造粒機(jī),提高阻燃劑在體系中的分散,提高阻燃效率,改善外觀;


4.采用新型有機(jī)硅系阻燃劑,凝聚相阻燃機(jī)理,形成抗氧化性極強(qiáng)的裂解炭層,提高阻燃效率。


無論在電線電纜汽車領(lǐng)域,還是在尖端的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,TPE都在蓬勃地發(fā)展著,并且在不斷取代傳統(tǒng)的橡膠和塑料。由于TPE具有傳統(tǒng)橡膠無可比擬的可回收性能以及加工性能優(yōu)異等優(yōu)勢,使得TPE成為未來的發(fā)展趨勢。


熱塑性彈性體的阻燃技術(shù)在國內(nèi)外學(xué)者的努力下得到了很大的發(fā)展,但其品種相對(duì)來說還較少,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用潛力。在現(xiàn)有阻燃機(jī)理的基礎(chǔ)上我們要重視探索新的阻燃體系,開發(fā)新的阻燃技術(shù),使其更符合環(huán)境友好的要求。并且降低成本,提高產(chǎn)品性能。
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