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    改良弹性体密封条最新技术发展

    改性应用为弹性体密封条市场热点

    随着市场对产品要求不断提高,以及其他材料领域新技术的不断推出,热塑性弹性体密封条作为市场后来者,积极改进性能,提高产品技术含量也成为市场重要的热点之一。

    最近,日本利用原位反应在环氧树脂中直接制备反应性热塑性聚氨酯弹性体(TPU),取得了新的成果。据专家介绍,改性试验所用原料中多元醇为PTMG-650、PTMG-1000、PTMG-2000和PTMG-3000,多异氰酸酯为MDI,环氧树脂为Epikote828。用TPU改性环氧树脂后,环氧树脂用于钢-钢粘接,其粘接性能、弯曲性能和韧性都有明显提高。

    纳米技术作为一种全新的技术,正在不断改变着不同材料的性能。纳米改性热塑性弹性体也是市场研究的热点之一。Basell公司发展出TPO纳米复合材料,专供GM汽车公司用于汽车外装饰件、保险杆与仪表板,其涂装性、模内涂色性、涂料接着性与涂装耐久性等加工性能,均与未填充矿物性能相近。这种TPO纳米复合材料具有高模数与轻量化(减轻约7%-21%外观配件之重量),填充矿物量低于5%等特点,所以兼具低温韧性,适合取代目前所用之较昂贵的工程塑料;在加工方面因为有较宽广的加工温度区间,所以可以缩短成型时间且成型压力较低,外观缺陷较少。目前Nanocor公司也已经与PolyOne Corporation缔结战略联盟,由PolyOne Corporation供应浓缩母料商品给厂商自行研发PO或TPO、TPU或SEBS或EVA等产品以供使用。

    热塑性弹性体密封条作为一种优异的热塑性材料,又兼具高弹性的特点,在自身性能不断改进的同时,也常常作为许多其他材料改性加工的重要添加材料。例如汽车保险杠使用EPDM/PP就是利用EPDM的弹性对PP进行改性,以获得优异的抗冲击性能。

    近年来,TPE市场高速发展。新型弹性体密封条材料,如热塑性弹性体高饱和丁月青橡胶在汽车上的应用已取得长足发展,其在汽车上用量已占汽车橡胶总消耗量的20% - 50%(不包括轮胎)。轮胎作为橡胶消费的主要产品,约占橡胶总消费量的55%。这几年,中国轮胎工业保持稳定高速增长,特别是子午胎年递增率在30%以上。轮胎作为橡胶最大的消费者,却是热塑性弹性体最难进入的市场。如果热塑性弹性体密封条能够完全替代橡胶进入轮胎领域,无疑将为热塑性弹性体市场带来革命性的变化。

    传统橡胶轮胎的不足

    轮胎在汽车各部件中占有十分重要的地位,对汽车的各项行驶性能影响极大。橡胶轮胎在使用过程中暴露出使用寿命短、耐磨性和抗撕裂强度较差等缺点,尤其是载重汽车轮胎,因负重能力有限,经常导致爆胎现象的发生。加之橡胶轮胎的生产设备投资费用很高,而且某些工序需采用手工操作,即使是很高级的成型设备,制造质量和每批产品的质量都不可能完全均匀一致。此外,橡胶轮胎在使用过程中会产生很多废料,报废后回收再利用难度很大,容易造成环境污染。这些都成为人们研究开发新型轮胎用胶的主要动力。

    热塑性弹性体轮胎的试制

    事实上,对热塑性弹性体在轮胎领域的应用在20世纪60年代已经开始,并取得了一定的成果。

    在1974-1975年,美国空军飞行动力试验室曾与Zedron公司合作,对浇注轮胎和活胎面浇注轮胎在美国空军飞机上使用的可行性进行研究。据透露,该研究采用的材料是热塑性聚氨酯弹性体(杜邦公司制造,商品名为Hytrel),胎体和胎圈均无补强层材料。动力试验表明:在6.00-6浇注轮胎、低断面15×6.00-6浇注轮胎和6.00-6活胎面浇注轮胎等3种试验轮胎中,后者获得较好的结果。聚氨酯弹性体与橡胶相比具有更优异的耐磨性能、较高的抗撕裂强度和伸长率且硬度范围宽。此外它的吸振、减震效果好,负重容量非常大并具有极理想的耐油和耐其他化学药品性能。

    艾美莱泰公司是一家成立于1995年的技术开发公司,该公司在研制聚氨酯轮胎方面作了不少努力。最近,艾美莱公司已经研制出一种特殊的聚氨酯材料,这种材料由多元醇、二苯甲烷二异氰酸酯等成分组成。经试验证明,固特异公司利用这种材料试制的新一代聚氨酯轮胎,安全性、均匀性和耐磨性均比橡胶轮胎好,而且不易产生胎面剥离和爆胎。

    尽管新型轮胎的研制已经开始,并取得了一定的成果,但是尚未能实现商品化。目前聚氨酯轮胎研究中仍然存在一些要解决的问题,如提高聚氨酯轮胎的牵引制动性能、提高耐水解性能、改进载重汽车轮胎的多次注射成型工艺等。在开发聚氨酯轮胎过程中,耐高温性能是影响聚氨酯轮胎实用化的主要因素。现在国外研制出由三聚异氰酸酯作原料制得的聚氯酯弹性体耐高温性能非常好,通常可耐170℃的高温,最高可达210℃,而且其他物理机械性能如撕裂强度、耐磨性能等都有所提高,因此聚氨酯的耐高温性能已经基本得到解决。

    据固特异公司称,真正实现聚氨酯轮胎的商业化生产可能还需要几年的努力,但通过持续的开发研究,聚氨酯轮胎的前景无疑是美好的。

    聚氨酯轮胎的研制开发使我们有理由相信,随着材料性能的不断改善与提高,其他热塑性弹性体同样可能成为轮胎用原料的选择。

    弹性体密封条 完全替代橡胶的可能性与机会

    目前来看,TPE 完全取代橡胶还存在着巨大的障碍。橡胶加工商因为高转换成本而不愿意在热塑性弹性体处理技术上进行投资,并且不相信 TPE 优于传统橡胶。而且,这些加工商在很多传统市场上都与原始设备制造商保持有长期的合作伙伴关系,这就提高了 TPE 制造商进军价值12.7亿欧元的橡胶市场的门槛。原始设备制造商在整个价值链中是最具影响力的参与者,他们在产品使用的原料上具有最终的发言权。只有当原始设备制造商发现主要成本优势或营销优势时,原材料使用的重大转变才会发生。

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