TPE熱塑性彈性體完全手冊(cè)(模具制造工藝思考題)
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TPE熱塑性彈性體完全手冊(cè)
由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn),為橡膠工業(yè)開(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方簡(jiǎn)化,配合劑對(duì)聚合物的影響制約小,質(zhì)量性能更易掌握。
由于TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性的下降幅度較大,因而適用。
同時(shí),壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等均遜于橡膠,價(jià)格上也往往高于同類(lèi)型橡膠。
盡管如此,TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,各種新型的TPE產(chǎn)品也不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)。
最近30多年來(lái),熱塑性彈性體作為第三代橡膠在世界各地取得了極為迅猛的發(fā)展。
現(xiàn)在,熱塑性彈性體的產(chǎn)量早已逾越第二代的液體橡膠,成為當(dāng)今橡膠工業(yè)的又一新型材料。
熱塑性彈性體是介于橡膠與樹(shù)脂之間的一種新型高分子材料,不僅可以取代部分橡膠,還能使塑料得到改性。
熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性,使之在橡膠工業(yè)中廣泛用于制造膠鞋、膠布等日用制品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業(yè)用品。
同時(shí),熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹(shù)脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面,使塑料工業(yè)也出現(xiàn)了嶄新的局面。
SEBS聚苯乙烯(PS)加氫BR化學(xué)聚合通用、工程。
SEPS聚苯乙烯(PS)加氫IR化學(xué)聚合通用、工程。
TPO聚丙烯(PP)EPDM機(jī)械共混通用。
TPV-PP/EPDM聚丙烯(PP)EPDM+硫化劑機(jī)械共混通用。
TPV-PP/NBR聚丙烯(PP)NBR+硫化劑機(jī)械共混通用。
TPV-PP/NR聚丙烯(PP)NR+硫化劑機(jī)械共混通用。
TPV-PP/IIR聚丙烯(PP)IIR+硫化劑機(jī)械共混通用。
TPB(1,2-IR)聚1,2-丁二烯化學(xué)聚合通用。
TPI(反式1,4-IR)聚反式1,4-異戊二烯化學(xué)聚合通用。
T-NR(反式1,4-NR)聚反式1,4-異戊二烯天然聚合通用。
TP-NR(改性順式1,4-NR)聚順式1,4異戊二烯改性物接枝聚合通用。
TPVC(HPVC)結(jié)晶聚氯乙烯(PVC)非結(jié)晶PVC聚合或共混通用。
TPVC(PVC、NBR)聚氯乙烯(PVC)NBR機(jī)械共混通用。
TCPE結(jié)晶氯化聚乙烯(CPE)非結(jié)晶CPE聚合或共混通用。
-氨酯類(lèi)TPE(TPU)氨酯結(jié)構(gòu)聚酯或聚酯聚加成通用、工程。
-酯類(lèi)TPE(TPEE)酯結(jié)構(gòu)聚醚或聚酯聚縮合工程。
-酰胺類(lèi)TPE(TPAE)酰胺結(jié)構(gòu)聚醚或聚酯聚縮合工程。
-有機(jī)氟類(lèi)TPE(TPF)氟樹(shù)脂F(xiàn)橡膠化學(xué)聚合通用、工程。
結(jié)晶聚乙烯(PE)Q橡膠機(jī)械共混通用、工程。
聚苯乙烯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚通用、工程。
聚雙酚A碳酸酯聚二甲基硅氧烷嵌段共聚工程。
EVA型TPE結(jié)晶聚乙烯(PE)乙酸乙烯酯嵌段共聚通用。
EEA型TPE結(jié)晶聚乙烯(PE)丙烯酸乙酯嵌段共聚通用。
離子健型TPE乙烯-甲基丙烯酸離聚體離子聚合工程。
熔融加工型TPE乙烯互聚物氯化聚烯烴熔融共混通用。
TPI)、氯乙烯類(lèi)(TPVC、TCPE)、氨酯類(lèi)(TPU)、酯類(lèi)(TPEE)、酰胺類(lèi)(TPAE)、有機(jī)氟類(lèi)(TPF)、有機(jī)硅類(lèi)和乙烯類(lèi)等,幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹(shù)脂的所有領(lǐng)域。
它們是由在主鏈上通過(guò)形成硬鏈段的樹(shù)脂相和軟鏈段的橡膠相,相互牢固組合在一起而成的。
TPE的制造方法,大致可分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類(lèi)型。
前者是以聚合物的形態(tài)單獨(dú)出現(xiàn)的,有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。
后者主要是橡膠與樹(shù)脂的共混物,其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)硫化膠(TPETPV)和互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物(TPEIPN)。
現(xiàn)在,TPE以TPS和TPO為中心,在世界各地獲得了迅速發(fā)展,兩者的產(chǎn)耗量已占到全部TPE的80%左右。
雙烯類(lèi)TPE和氯乙烯類(lèi)TPE也成為通用TPE的重要品種。
其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉(zhuǎn)向了以工程為主。
TPE的物理機(jī)械性能視聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布和微觀構(gòu)造的不同而各有長(zhǎng)短。
熱塑性彈性體物性與經(jīng)濟(jì)性比較(通用型TPE)。
硬度30A-75A50A-95A19D-53D40A-80A57A-67D。
抗拉強(qiáng)度/MPa9.8-34.32.9-18.610.89.8-10.68.8-29.4。
伸長(zhǎng)率/%800-1200200-600710400-900180-750。
彈性/%45-7540-6030-7030-60。
密度/gcm-30.91-1.200.89-1.000.911.20-1.301.14-1.28。
耐熱性/℃-60-120-60-100-100。
耐寒性/℃-70-60-40-30-30。
重量50-10065-10040-5045-5575-85。
體積40-9348-12036-4656-6990-100。
續(xù)表2熱塑性彈性體物性與經(jīng)濟(jì)性比較(工程型TPE)。
硬度30A-80D40A-70A40D-62D61-67。
抗拉強(qiáng)度/MPa29.4-4925.5-39.211.8-34.32.0-11.8。
伸長(zhǎng)率/%300-800350-450200-400300-650。
彈性/%30-7060-7060-7010。
密度/gcm-31.10-1.251.17-1.251.01-1.201.89。
耐熱性/℃-100-140-100-120。
(1)可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工,例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等;。
(2)能用橡膠注塑成型機(jī)硫化,時(shí)間可由原來(lái)的20min左右,縮短到1min以?xún)?nèi);。
(3)可用壓出機(jī)成型硫化,壓出速度快、硫化時(shí)間短;。
(5)用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用,減少環(huán)境污染,擴(kuò)大資源再生來(lái)源;。
(7)自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方大大簡(jiǎn)化,從而使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小,質(zhì)量性能更易掌握;。
(8)為橡膠工業(yè)開(kāi)拓新的途徑,擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。
TPE的耐熱性不如橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。
同時(shí),壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差,價(jià)格上也往往高于同類(lèi)的橡膠。
但總的說(shuō)來(lái),TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中,作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好。
2.1苯乙烯類(lèi)TPE(SBS、SIS、SEBS、SEPS)。
苯乙烯類(lèi)TPE又稱(chēng)TPS,為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡膠。
代表性的品種為苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS),廣泛用于制鞋業(yè),已大部分取代了橡膠;同時(shí)在膠布、膠板等工業(yè)橡膠制品中的用途也在不斷擴(kuò)大。
SBS還大量用作PS塑料的抗沖擊改性劑,也是瀝青鋪路的瀝青路面耐磨、防裂、防軟和抗滑的優(yōu)異改性劑。
以SBS改性的PS塑料,不僅可像橡膠那樣大大改善抗沖擊性,而且透明性也非常好。
以SBS改性的瀝青路面較之SBR橡膠、WRP膠粉,更容易溶解于瀝青中。
現(xiàn)今,更以防水卷材進(jìn)一步推廣到建筑物屋頂、地鐵、隧道、溝槽等的防水、防潮上面。
SBS與SSBR、NR橡膠并用制造的海綿,比原來(lái)PVC、EVA塑料海綿更富于橡膠觸感,且比硫化橡膠要輕,顏色鮮艷,花紋清晰。
因而,不僅適于制造膠鞋中底的海綿,也是旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、時(shí)裝鞋等一次性大底的理想材料。
近些年來(lái),異戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)發(fā)展很快,其產(chǎn)量已占TPS量的1/3左右,約90%用在粘合劑方面。
用SIS制成的熱熔膠不僅粘性?xún)?yōu)越,而且耐熱性也好,現(xiàn)已成為美歐日各國(guó)熱熔膠的主要材料。
SBS和SIS的最大問(wèn)題是耐熱性差,使用溫度一般不能超過(guò)80℃。
同時(shí),其強(qiáng)伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都無(wú)法同橡膠相比。
為此,近年來(lái)美歐等國(guó)對(duì)它進(jìn)行了一系列性能改進(jìn),先后出現(xiàn)了SBS和SIS經(jīng)飽和加氫的SEBS和SEPS。
SEBS(以BR加氫作軟鏈段)和SEPS(以IR加氫作軟鏈段)可使抗沖強(qiáng)度大幅度提高,耐天侯性和耐熱老化性也好。
日本三菱化學(xué)在1984年又以SEBS、SEPS為基料制成了性能更好的混合料,并將此飽和型TPS命名為“Rubberron”上市。
因此,SEBS和SEPS不僅是通用,也是工程塑料用的改善耐天侯性、耐磨性和耐熱老化性的共混材料,故而很快發(fā)展成為尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)等工程塑料類(lèi)“合金”的增容劑。
此外,還開(kāi)發(fā)了環(huán)氧樹(shù)脂用的高透明性TPS以及醫(yī)療衛(wèi)生用的生體無(wú)毒TPS等許多新的品種。
SBS或SE8S等與PP塑料熔融共混,還可以形成IPN型TPS。
所謂IPN,實(shí)際是兩種網(wǎng)絡(luò)互相貫穿在一起的聚合物,故又稱(chēng)之為互穿網(wǎng)絡(luò)化合物。
雖然它們大多數(shù)屬于熱固性樹(shù)脂類(lèi),但也有不少像TPE的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)的熱塑性彈性體。
用SBS或SE8S為基材與其他工程塑料形成的IPNTPS,可以不用預(yù)處理而直接涂裝。
涂層不易刮傷,并且具有一定的耐油性,彈性系數(shù)在低溫較寬的溫度范圍內(nèi)沒(méi)有什么變化,大大提高了工程塑料的耐寒和耐熱性能。
苯乙烯類(lèi)化合物與橡膠接技共聚也能成為具有熱塑性的TPE,已開(kāi)發(fā)的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CIIIR/苯乙烯、NR/苯乙烯等。
利用TPV的耐油性,現(xiàn)已用其替代NBR、CR制造各種橡膠制品。
TPV還可以與PE共混,同SBS等其它TPE并用,互補(bǔ)改進(jìn)性能。
現(xiàn)在;在汽車(chē)上已廣泛作為齒輪、齒條、點(diǎn)火電線包皮、耐油膠管、空氣導(dǎo)管以及高層建筑的抗裂光澤密封條,還有電線電纜、食品和醫(yī)療等領(lǐng)域,其增長(zhǎng)幅度大大超過(guò)TPS。
近年,德國(guó)又在TPV的基礎(chǔ)上推出了聚合型TPO,使TPV的韌性和耐低溫等性能又出現(xiàn)了新的突破。
美國(guó)也開(kāi)發(fā)出綜合性能更好的IPN型TPO。
1985年又出現(xiàn)完全動(dòng)態(tài)硫化型的PP/NBRTPV,它以馬來(lái)酸酐與部分PP接技,以部分NBR用胺處理,形成胺封末端的NBR。
這種在動(dòng)態(tài)硫化過(guò)程中能形成少量接技與嵌段的共聚物,可取代NBR用于飛機(jī)、汽車(chē)、機(jī)械等方面的密封件、軟管等。
這種共混體由于兩種材料極性不同,彼此不能相容,因而在共混時(shí)必須加入MAC增容劑。
這類(lèi)增容劑主要有:亞乙基多胺化合物,例如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺;還有液體NBR和聚丙烯馬來(lái)酸酐化合物等。
TPV是TPE世界中增長(zhǎng)最快的一族,年增長(zhǎng)率在10%-20%以上。
由于其加工方法和性能最貼近硫化橡膠,以美國(guó)為主,在汽車(chē)等產(chǎn)品上覆蓋面非常寬廣,極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
目前,國(guó)外密封條、護(hù)套、襯墊、包皮等大量向TPV轉(zhuǎn)移。
二烯類(lèi)TPE主要為天然橡膠(C5H8)n的同分異構(gòu)體,故又稱(chēng)之熱塑性反式天然橡膠(TNR)。
早在400年前,人們作為天然橡膠即發(fā)現(xiàn)了這種材料,但因其產(chǎn)自于與三葉橡膠樹(shù)不同的古塔波和巴拉塔等野生樹(shù)上,因而稱(chēng)為古塔波橡膠、巴拉塔橡膠。
這種TNR用作海底電纜和高爾夫球皮等雖已有100余年歷史,但因呈熱塑性狀態(tài),結(jié)晶性強(qiáng),可供量有限,用途長(zhǎng)期未能擴(kuò)展。
1963年以后,美、加、日等國(guó)先后以有機(jī)金屬觸媒制成了合成的TNR一反式聚異戊二烯橡膠,稱(chēng)之為T(mén)PI。
它的微觀結(jié)構(gòu)同異戊橡膠(IR)剛好相反,反式結(jié)合99%,結(jié)晶度40%,熔點(diǎn)67℃,同天然產(chǎn)的古塔波和巴拉塔橡膠極為類(lèi)似。
因此,已開(kāi)始逐步取代天然產(chǎn)品,并進(jìn)一步發(fā)展到,用于整形外科器具、石膏代替物和運(yùn)動(dòng)保護(hù)器材。
近年來(lái),利用TPI優(yōu)異的結(jié)晶性和溫度的敏感性,又成功地開(kāi)發(fā)作為形狀記憶橡膠材料,倍受人們青睞。
2.4氯乙烯類(lèi)TPE(TPVC、TCPE)。
分為熱塑性PVC和熱塑性CPE兩大類(lèi),前者稱(chēng)為T(mén)PVC,后者稱(chēng)為T(mén)CPE。
化學(xué)聚合可通過(guò)下面四種方式制取:①高聚合度純PVC(HPVC);②部分交聯(lián)PVC;③離子交聯(lián)PVC;④特殊共聚PVC。
機(jī)械共混主要是部分交聯(lián)NBR混入PVC中形成的共混物(PVC/NBR)。
TPVC實(shí)際說(shuō)來(lái)不過(guò)是軟PVC樹(shù)脂的延伸物,只是因?yàn)閴嚎s變形得到很大改善,從而形成了類(lèi)橡膠狀的PVC。
這種TPVC可視為PVC的改性品和橡膠的代用品,主要用其制造膠管、膠板、膠布及部分膠件。
目前70%以上消耗在汽車(chē)領(lǐng)域,如汽車(chē)的方向盤(pán)、雨刷條等等。
其他用途,電線約占15%,建筑防水膠片占10%左右。
近年來(lái),又開(kāi)始擴(kuò)展到家電、園藝、工業(yè)以及日用作業(yè)雨衣等方面。
丁二醇或雙酚A)形成的硬鏈段和異氰酸酯與長(zhǎng)鏈多元醇形成的軟鏈段所構(gòu)成的聚合物中,隨其比例的大小,單體種類(lèi)的不同,出現(xiàn)了各種各樣的聚酯型和聚醚型TPU。
異氰酸酯的種類(lèi)主要為MDI(二苯甲烷二異氰酸酯),常用的還有無(wú)黃變性的HDI(六亞甲基二異氰酸酯)、MDI(異佛爾酮二異氰酸酯)以及加氫MDI等。
長(zhǎng)鏈的多元醇有聚烷撐二醇(特別是PTMG)一類(lèi)的聚醚,聚烷撐己二酸酯、聚己內(nèi)酯、聚碳酸酯等聚酯類(lèi)。
酰胺類(lèi)TPE主要是以尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12為硬鏈段和以聚乙二醇、聚丙二醇為軟鏈段構(gòu)成的一系列尼龍型熱塑彈性體,簡(jiǎn)稱(chēng)TPAE。
它們實(shí)際上已遠(yuǎn)離橡膠,缺乏彈性,價(jià)格也較TPEE要高。
主要優(yōu)點(diǎn)是保留了尼龍樹(shù)脂的各個(gè)長(zhǎng)處,如強(qiáng)韌性、耐化學(xué)藥品性、耐磨性等,具有非常好的消音性,用于消音齒輪、純管、運(yùn)動(dòng)鞋、網(wǎng)球拍、樹(shù)脂共混等。
有機(jī)氟類(lèi)TPE乃系利用氟碳化物乳液聚合而得的氟橡膠(A)與氟樹(shù)脂(B)組合形成的BAB型嵌段聚合物。
它保留了氟橡膠和氟樹(shù)脂的耐熱性、耐油性、耐化學(xué)藥品性和耐天候性等長(zhǎng)處,為T(mén)PE中性能最高、價(jià)格最貴的材料。
由于有機(jī)氟類(lèi)TPE(TPF)不需硫化,現(xiàn)已成為食品和醫(yī)療方面理想的材料。
性的SEBS,有機(jī)硅IPN的TPAE、TPEE、TPO以及SEBS等。
綜上所述,30多年來(lái),TPE正向著硫化橡膠和工程塑料兩種類(lèi)型方向發(fā)展,出現(xiàn)了四代產(chǎn)品。
第一代(19581967年)TPU、TPS、TPI、TPO、TPVC。
第二代(1968-1977年)TPV、TPB、TPEE。
模具制造工藝思考題
(1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn):在零件圖上用以確定其他點(diǎn)、線、面的基準(zhǔn),稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
(2)工藝基準(zhǔn):零件在加工和裝配過(guò)程中所使用的基準(zhǔn),稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。
按工藝基準(zhǔn)用途不同,又分為定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。
2、如何正確安排零件熱處理工序在機(jī)械加工中的位置。
(1)預(yù)先熱處理:預(yù)先熱處理包括退火、正火、時(shí)效和調(diào)質(zhì)。
這類(lèi)熱處理的目的是改善加工性能,消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理作組織準(zhǔn)備,其工序位置多在粗加工前后。
(2)最終熱處理:最終熱處理包括各種淬火、回火、滲碳和氮化處理等。
這類(lèi)熱處理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性,常安排在精加工前后。
光學(xué)模具拋光和鏡面拋光有什么區(qū)別0
其實(shí)大致是一個(gè)意思,但是光學(xué)模具拋光僅限于模具的光學(xué)拋光,而鏡面拋光不局限于模具,還包括各種領(lǐng)域,比如汽車(chē)外殼,反光鏡,鏡面,凡是需要達(dá)到鏡面效果的產(chǎn)品拋光都可以說(shuō)是鏡面拋光,在鏡面拋光加工這方面,毅順錦鴻做的不錯(cuò)。
那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于TPE熱塑性彈性體完全手冊(cè)的介紹了,模具制造工藝思考題是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)?lái)幫助。

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