硅基熱塑性硫化膠TPSiV的特性及應(yīng)用

1、圖2電鏡掃描照片海相/連續(xù)相熱塑性基體?島相/分散相硅橡膠粒子圖lTPSiV的海一島結(jié)構(gòu)Vlj'ir1*Vifj出£1-硅基熱塑性硫化膠TPSiV的特性及應(yīng)用硅基熱塑性硫化膠（TPSiV）是道康寧公司開發(fā)的世界上第一個(gè)以硫化硅橡膠顆粒在熱塑性基材上形成的熱塑性有機(jī)硅彈性體，該系列有機(jī)硅彈性體擁有13項(xiàng)專利技術(shù)。通過有機(jī)硅的表面富集性和憎水性，不僅拓展了熱塑性彈性體和熱塑性硫化膠的性能，使得其具有優(yōu)良的抗高溫性能，高溫時(shí)的低拉伸性和壓縮性以及良好的耐磨性、抗水解性和耐化學(xué)（包括燃料和油性），同時(shí)，相對(duì)于普通熱塑性彈性體而言，有機(jī)硅彈性體TPSiV具有更加優(yōu)異的包覆性和獨(dú)特的人體

2、美學(xué)觸感，并且可以回收使用、綠色環(huán)保，目前廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、化妝品、食品、汽車、運(yùn)動(dòng)休閑等各個(gè)行業(yè)。?起源及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?TPSiV是熱塑性有機(jī)硅彈性體（ThermoPlasticSiliconeVulcanizate）的簡稱及注冊(cè)商標(biāo)。它是應(yīng)用道康寧所獨(dú)有的具有13項(xiàng)專利的動(dòng)態(tài)硫化交聯(lián)技術(shù)將充分硫化的硅橡膠微粒，均勻分散在熱塑性材料的連續(xù)相中所形成的一種穩(wěn)定的TPV高分子合金。與高分子合成方法制備的熱塑性彈性體TPE相比，TPSiV具有以下特點(diǎn)：（1）具有特殊的海島相態(tài)結(jié)構(gòu)，其中微小的硅橡膠粒子呈分散相存在，而熱塑性基體則以連續(xù)相包覆在硅橡膠粒子周圍，如圖1和圖2所示；（2）整個(gè)有機(jī)硅橡膠的硫

3、化過程是清潔化學(xué)反應(yīng)：無副產(chǎn)物、無氣味、無揮發(fā)物。TPSiV獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)良的物理機(jī)械性能和熱塑加工性。圖3各種色彩的TPSiV應(yīng)用具有專利的動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)研發(fā)而成的TPSiV,與通常的熱塑性彈性體相比，具有如下特性：（1）配方中不含有溶劑油和增塑劑等易導(dǎo)致黃變的添加劑，可以根據(jù)需求染成各種顏色，如圖3；（2）表面不易吸附灰塵；（3）抗油性和抗化學(xué)性好，不易污染；（4）與許多熱塑性工程塑料如PC、PC/ABS、ABS、PA、PVC等具有優(yōu)異的粘接性，可用于共擠和雙色注塑成型；（5）150°C熱空氣或150°C高溫老化后依然可以保持較高的機(jī)械強(qiáng)度；（6）可用于絲印、移印、

4、噴漆等二次加工。產(chǎn)品分類及性能特點(diǎn)?目前，道康寧公司的有機(jī)硅彈性體TPSiV產(chǎn)品按照熱塑性基體的不同共有三個(gè)系列尼龍基體，TPU基體和聚烯烴基體，通過將它們分別與不同類型的硅橡膠粒子，增容劑等組合，形成了多系列、性能各異的產(chǎn)品線，分別介紹如下：?尼龍基體TPSiV?尼龍基體TPSiV如1180系列產(chǎn)品等具有較高的硬度（40D60D），良好的熔體強(qiáng)度和拉伸性能，優(yōu)良的高溫抗化學(xué)性和抗油性，寬廣的溫度使用范圍（-45C-150C），能夠在140C的高溫下持續(xù)使用，可用于汽車剎車軟管，CVJ制管，制動(dòng)軟管套管以及耐化學(xué)工業(yè)制管等擠塑成型產(chǎn)品。？聚烯烴基體TPSiV?聚烯烴基體TPSiV產(chǎn)品具有良好的

5、柔韌性，抗低溫性和抗UV穩(wěn)定性，優(yōu)良的物理機(jī)械性能，良好的PP包覆性,易于染色和回收。其中5520系列產(chǎn)品具有出色的低溫性能表現(xiàn)，-40°C下斷裂伸長率可以達(dá)到450%；5300系列產(chǎn)品具有絲滑的觸感，適合擠出和注塑成型，廣泛應(yīng)用于日常消費(fèi)品、化妝品、飲用水鉛制品軟管、運(yùn)動(dòng)器材等。?TPU基體TPSiV?TPU基體TPSiV融合了TPU和有機(jī)硅兩種材料各自的性能優(yōu)點(diǎn)，具有卓越的耐磨性，絲滑的觸感，低于TPU的表面摩擦系數(shù)，與PC、PC/ABS、ABS等具有優(yōu)異的粘接性，熱空氣老化后依然可以保持較高的物理機(jī)械性能，易于擠出和注塑成型。?目前，TPU基體TPSiV共包含3040、3340

6、、3345、3451、3010、3011等系列產(chǎn)品線，涵蓋了邵氏45A90A的硬度范圍。其中，3040、3340、3345和3451系列產(chǎn)品具有較高的流動(dòng)性，優(yōu)異的耐磨性，絲滑的觸感，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、藍(lán)牙耳機(jī)等薄壁產(chǎn)品的注射成型；3010系列產(chǎn)品具有優(yōu)良的壓縮形變，優(yōu)異的抗油性和抗水解性，可用于注塑成型；3011系列產(chǎn)品具有優(yōu)異的手感干爽、絲滑，優(yōu)異的抗老化性和抗刮擦性，優(yōu)良的抗油性和寬廣的使用溫度范圍（-45°C-150°C），可用于擠出和注塑成型；3111系列產(chǎn)品符合FDA要求,擁有NSF認(rèn)證，具有出色的抗水解性能，可用于擠出和注塑成型。?與一般熱塑性彈性體

7、TPE、TPV、TPU合金等相比，有機(jī)硅彈性體TPSiV具有更好的拉伸和撕裂強(qiáng)度，更好的耐磨耗和產(chǎn)品保護(hù)，高溫下更好的壓縮彈性形變，更加優(yōu)異的粘接強(qiáng)度（與PC、PA、ABS、PVC等），更好的抗UV性能和耐熱性能。表1、圖4、圖5、圖6、表2和表3分別為列舉了TPSiV與EPDM/TPV、TPU/SEBS合金兩種彈性體材料的物理機(jī)械性能，與PC的粘接強(qiáng)度，耐磨耗性能，壓縮彈性形變，抗UV性能（0.5W/m2340nm,500h），耐熱性（120C熱空氣/1000h）的對(duì)比：TPSiV材料的應(yīng)用發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)文明的不斷進(jìn)步，人們?cè)趯?duì)健康生活品質(zhì)的要求不斷提高的同時(shí)，也更加重視周

8、圍環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展問題。綠色、環(huán)保、清潔無污染也是高分子材料未來發(fā)展的趨勢。為此，在不斷提高現(xiàn)有機(jī)硅彈性體TPSiV材料性能的同時(shí)，也在積極開發(fā)新的有機(jī)硅彈性體TPSiV市場的需求：？生物抗菌?道康寧研發(fā)的生物抗菌TPSiV，具有性能優(yōu)異、添加比例少、殺菌徹底的特點(diǎn)。根據(jù)美國IMSL實(shí)驗(yàn)室測試，添加1%的生物抗菌TPSiV，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)可以殺死99.99%以上的E.coli和MRSA病菌。？鎂鋁等金屬包覆由于TPSiV卓越的粘接性能，優(yōu)異的抗化學(xué)性和抗UV性，出色的抗刮擦能力和獨(dú)特的絲滑觸感，將之包覆在Mg-Al或Mg-Zn等金屬合金表面，可以達(dá)到：?1降低金屬重量，節(jié)約成本；?2免噴涂，減少環(huán)境污染