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橡膠作為化工工業(yè)專用語,在生產(chǎn)合成和加工領(lǐng)域的使用十分頻繁。但人們?cè)诶斫饣蚴褂盟鼤r(shí),往往會(huì)質(zhì)疑它和彈性體是否為同一概念,兩者之間有何區(qū)別,是否可以相互代用,為此讓我們看一下在一些權(quán)威性的經(jīng)典著作中對(duì)它們是如何定義的。
以下幾句話請(qǐng)牢記:
橡膠是彈性體的一種,熱塑性彈性體TPE是能夠用熱塑性塑料的方法進(jìn)行加工的彈性體,橡膠是熱固性的彈性體;熱塑性與熱固性的最大區(qū)別是加工后的邊角余料能否再次加工,回收利用!
熱固性塑料往往強(qiáng)度大于熱塑性塑料,同樣,橡膠的強(qiáng)度往往大于熱塑性彈性體的強(qiáng)度!
橡膠
橡膠是一種有機(jī)高分子,分子量達(dá)到幾十萬。它區(qū)別于其他工業(yè)材料之處分為4個(gè)方面:
1.能在很大的溫度范圍內(nèi)(-50-150 °C)保持高彈性;
2.彈性模量低,比普通材料低3個(gè)數(shù)量級(jí);
3.形變大,伸長(zhǎng)率最大可以達(dá)到1000%(一般材料小于1%);
4.拉伸時(shí)放熱,而一般材料吸熱;
5.彈性隨溫度升高而增大,也于一般材料相反"(出處同定義二)。
由上可知,彈性體和橡膠的性能基本上都是重疊的,概括的說,就是"低模量,高延伸",但兩者也并非完全相同,至少表現(xiàn)以下2個(gè)方面:
1. 橡膠的優(yōu)越特性往往需要通過交聯(lián)(硫化)后才能充分發(fā)揮,而某些彈性體則不然。
2. 某些彈性體材料可以不經(jīng)過配合,煉膠,硫化等傳統(tǒng)的橡膠工藝而直接用塑料加工手段來制造產(chǎn)品。
所以彈性體的涵蓋面比橡膠更廣,如熱塑性彈性體SBS就是典型例子。
彈性體
定義一: "凡是室溫下受到變形力作用時(shí)在外形和尺寸兩方面都會(huì)產(chǎn)生較大變化,而當(dāng)外力去除后能在很大程度上(明顯)恢復(fù)原樣的大分子材料"(摘自"ASTM 1972年橡膠名詞術(shù)語");
定義二: "在常溫下呈現(xiàn)橡膠狀彈性的高分子材料(包括橡膠和類橡膠物質(zhì))的總稱,包括各種天然膠和合成膠"(摘自"橡膠工業(yè)詞典"化工出版社1989年出版)。
從以上兩項(xiàng)定義來理解,雖然他們的出處不同,闡述的具體用詞也不同,但總的含義是相同的。第一,彈性體都屬于高分子材料;第二,在外力的做一下都會(huì)出現(xiàn)變形,而且變形量很大;第三,一旦外力去除,絕大部分的變形隨之消失,僅有小部分甚至極小部分變形被永久保留下來,即所謂的永久變形。所以彈性體的變形和復(fù)原特性和其他材料有很大區(qū)別;:首先當(dāng)收到外力作用時(shí),能立即產(chǎn)生變形,視乎無需花多大力即能聽人擺布;但一旦外力消失,卻有強(qiáng)烈的復(fù)原傾向。彈性體的這種特征正是其他材料望塵莫及的。
橡膠與熱塑性彈性體的區(qū)別
簡(jiǎn)單來說,熱塑性彈性體是加熱成型的,用注塑機(jī),擠出機(jī),吹塑機(jī)都可以生產(chǎn)一些產(chǎn)品!具有水口可100%回收利用和部分傳統(tǒng)橡膠的功能!但是一些機(jī)械性能和抗老化遠(yuǎn)不及橡膠,例如汽車輪胎,熱塑性彈性體就做不了,只能天然橡膠才能做!
熱塑性彈性體可與PP,PC,ABS,PS,PE,PA等硬膠相粘,一般用部分汽車配件,生活用品,體育用品,兒童玩具及廚房用品等方面,并時(shí)常見的牙刷手柄上的軟膠就是熱塑性彈性體(TPE)
1.熱塑性彈性體是線性結(jié)構(gòu),通過氫鍵物理交聯(lián),高溫時(shí)氫鍵斷開,可塑;橡膠是化學(xué)交聯(lián),不具有熱塑性
2.橡膠較軟,熱塑性彈性體的硬度范圍很廣,介于橡膠和塑料之間。
3.加工方式不同,橡膠通過煉膠加工,熱塑性彈性體一般通過擠出注塑。
4.性能不同,橡膠通常需要添加各種助劑,需要硫化補(bǔ)強(qiáng),而熱塑性彈性體性能很好
5.彈性體的概念范圍較廣,熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠,橡膠通常指熱固性橡膠
常見彈性體材料
根據(jù)彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體,熱塑性彈性體二大類。熱固性彈性體,這也就是傳統(tǒng)意義的橡膠(Rubber),熱塑性彈性體(Thermoplasticelastomer),縮寫為TPE,為上世紀(jì)90年代開始逐漸被越來越多的商業(yè)化應(yīng)用。這個(gè)分類同樣也說明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式:橡膠用熱固性設(shè)備加工,TPE采用熱塑性設(shè)備加工。
彈性體按照原料組成分類如下:
1. 傳統(tǒng)橡膠(Rubber):
1.1 不飽和橡膠
天然橡膠 Naturalrubber (NR)
異戊橡膠 Syntheticpolyisoprene (IR)
聚丁二烯橡膠Polybutadiene (BR)
丁苯橡膠Styrene-butadiene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)
丁睛橡膠Nitrilerubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)
氯丁橡膠Chloroprenerubber (CR)
1.2 飽和橡膠
丁基橡膠 IsobutyleneIsoprene Rubber (IIR) 或 Butyl Rubber
鹵化丁基橡膠Halogenated butyl rubbers (氯化丁基橡膠chloro isobutylene isoprene rubber: CIIR; 溴化丁基橡膠bromo isobutylene isoprenerubber: BIIR)
二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDMrubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propyleneand a diene-component)
氯醚橡膠Epichlorohydrin rubber (ECO)
聚丙烯酸酯橡膠Polyacrylic rubber (ACM, ABR)
硅橡膠 Siliconerubber (SI, Q, MVQ)
氟硅橡膠Fluorosilicone Rubber (FVMQ)
氟橡膠Fluoroelastomers (FKM, and FEPM)
氯磺化聚乙烯Chlorosulfonated polyethylene (CSM), (Hypalon)
氫化丁睛橡膠Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR)
2. 熱塑性彈性體(TPE):
熱塑性聚烯烴彈性體Thermoplastic Elastomer-Olefine (TPE-O, TEO)
熱塑性苯乙烯類彈性體Styrenic thermoplastic elastomer (TES, TPE-S)
聚氨酯類熱塑性彈性體Themoplastic Polyurethane elastomer (TPE-U, TPU)
聚酯類熱塑性彈性體Thermoplastic polyester elastomer (TPE-E, TEEE)
聚酰胺熱塑性彈性體 Polyamidethermoplastic elastomer (TPE-A)
含鹵素?zé)崴苄詮椥泽wThermoplastic Halogenated elastomer
離子型熱塑性彈性體Ionic thermoplastic elastomer
乙烯共聚物熱塑性彈性體Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) (EVA)
1,2聚丁二烯熱塑性彈性體 Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer
反式聚異戊二烯熱塑性彈性體Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer
熔融加工型熱塑性彈性體Melt Processible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn)
熱塑性硫化膠Themoplastic Vulcanizates (TPV)
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