聚烯烃热塑性弹性体TPO

聚烯烃热塑性弹性体TPO

    烃类TPE是以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。由于它比其它TPE的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。自从1972年在美国由Uniroval公司以TPR的商品名首先上市以来，多年以两位数增长，2000年生产量已达35万t，到2002年估计可达40万t。现在，TPO已成为美日欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。特别是在汽车上已占到其总量的3／4，用其制造的汽车保险杠，已基本取代了原来的金属和PU。

    1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国孟山都公司开发成功以山都平命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。这种动态硫化型的TPO简称为TPV，主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时，加入能使其硫化的交联剂，利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量，使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子，充分分散在PP基体之中。通过这种交联橡胶的“粒子效果”，导致TPO的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善，甚至达到了CR橡胶的水平，因而人们又将其称为热塑性硫化胶。

    利用TPV的耐油性，现已用其替代NBR、CR制造各种橡胶制品。TPV还可以与PE共混，同SBS等其它TPE并用，互补改进性能。现在；在汽车上已广泛作为齿轮、齿条、点火电线包皮、耐油胶管、空气导管以及高层建筑的抗裂光泽密封条，还有电线电缆、食品和医疗等领域，其增长幅度大大超过TPS。

    近年，德国又在TPV的基础上推出了聚合型TPO，使TPV的韧性和耐低温等性能又出现了新的突破。美国也开发出综合性能更好的IPN型TPO。1985年又出现完全动态硫化型的PP／NBR—TPV，它以马来酸酐与部分PP接技，以部分NBR用胺处理，形成胺封末端的NBR。这种在动态硫化过程中能形成少量接技与嵌段的共聚物，可取代NBR用于飞机、汽车、机械等方面的密封件、软管等。这种共混体由于两种材料极性不同，彼此不能相容，因而在共混时必须加入MAC增容剂。这类增容剂主要有：亚乙基多胺化合物，例如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺；还有液体NBR和聚丙烯马来酸酐化合物等。

现在以AES公司(Monsanto)生产的代表性品种Santoprene(EPDM／PP-TPV)和Geolast(NBR／PP—TPV)为主，广泛用于机械、电气、建筑、食品、医疗等各领域。尤其是在汽车上面，已占到30%—40%，国外每辆小轿车的TPE用量已达10kg，约占汽车零件的10%。TPV可以用塑料加工通用的吹塑、注塑和挤出等方式生产各种零件。吹塑制品有汽车的空气净化器导管、齿轮罩防护套、联轴节护套等。注塑制品有塞头衬垫、反光镜衬垫、脚踏刹车衬垫、刹车增力装置导管护套、曲轴罩护套等，还可制造同步带。挤出制品有电线电缆护套、燃料管外层胶和各种密封条。尤其是汽车上的密封条，使用TPV已成为时髦，包括实心和发泡产品，静密封和准动／动态密封制品等等，已基本取代了橡胶。

    目前在烯烃基TPE中，TPO约占80%—85%，TPV占15%-20%。正因如此，世界其他各大知名EPDM合成橡胶生产厂家，如DDE(DuPont-DOW)的Nordel TP，Goodrich Talcar TR，Exxon—Monsanto的Vistaflex和Thionic Polymer，意大利Montedison的DutralTR，德国Bayer的LeveflexEP和Vestoprene，荷兰DSM的KeltonTP，英国Enichem的Unepreene，还有日本JSR、三井石化、住友化学、旭化成等，都先后推出有自己特性的TPO、TPV生产牌号。为适应不同加工方式及用途，一般都在10-20种以上。虽然它们对具体生产方法和生产量大多未公布，但不外乎都是烯烃类的各种熔融共混物。熔融共混的TPV正成为各橡胶、塑料生产厂家竞相发展的新型橡塑材料和最热门的研发课题。还有各种TPO—TPV之间的相互共混，如EPDM／PP-TPV与NBR／PP-TPV，ACM／PP-TPV与EPDM／PA-TPV等，也正成为新的改性共混材料。

    我国TPO—TPV的生产使用是从1990年后半年开始的，特别是伴随汽车工业的迅猛发展，TPO—TPV用量每年以10%-20%的速度急增。在2002年生产的325万辆汽车中，至少有一半的小轿车已用上了TPO—TPV制造的保险杠和内外装饰板以及零件。

    TPV是TPE世界中增长最快的一族，年增长率在10%-20%以上。由于其加工方法和性能最贴近硫化橡胶，以美国为主，在汽车等产品上覆盖面非常宽广，极具发展潜力。目前，国外密封条、护套、衬垫、包皮等大量向TPV转移。