热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用分析

1、热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用分析热塑性聚酯弹性体（TPEE）又称聚酯橡胶，是类含有PBT聚酯硬段（结晶和，扌是供强度）和聚能软 段（连续段）的嵌段线型共聚物。TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具有突出的强度和较好的 耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性；软段聚瞇的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐 低温性和抗老化性。它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性。1国内外发展状况TPEE最早由美国DuPont （杜邦）和日本东洋纺公司研制成功。据估计，现阶段全球TPEE总产能已 超过15万t/a。目前国外已开发出多种新型TPEE.日本积水化学公司采用二耗基四联苯、己二 酸二甲酯和乙二醇等3

2、种单体在200300C的高温下熔融聚合成多元嵌段共聚物:Gagon由微生 物发酵法制得含B疑基辛酸酯的聚（B耗基辛酸酯）PH0可生物降解TPEE.另外采用2-轻基丙酸 和己内酯为原料，先将2-轻基丙酸转化为丙交酯，再用丙交酯与己内酯（75/25）共聚得到可降解 TPEE； Air Productsandchem公司研究采用C02与环氧乙烷共聚生产交替共聚物（PEC-PPC）。 国内外TPEE主要生产商情况如衣1所示。1 TPEE主要生产厂商及商品名表商品名公司名称Hytrel 杜邦 GETicona LomodRitefex EastmanEcdelAniitel DSMHERAFLEX 意大

3、利 RADICIPibifiex Montedison韩国 KEYFLEX LGSK SKYPEL韩国日本东洋纺 PELPRENE日本积水化学工业STPE四川展光SUNPRENE- 沈阳科隆化工北京市化学工业研究院在国内最早研究TPEE,已建成30 t/a的中试生产线，所开发的各类TPEE 填补了国内空白。辽阳科隆化工公司采用该院技术建成r 1 000 t/a的生产线，目前产能已扩至 5 000 t/a, 2002年四川展光科新塑胶有限贾任公司正式成立，率先在国内实现了 TPEE的工业 化生产，建成了 1 000t/a的生产线。目前该公司已先后开发出H（高性能）级、T（通用）级、C（共 混改性

4、）级、阻燃级等20余个牌号的产品，产能达到2 000 t/a。余姚市忌甬塑胶公司也己得到 中蓝忌光化工研究（展光科新塑胶公司和展光科技公司）的授权的生产销售，生产规模不详。TPEE 进行2生产技术2. 1原料TPEE中的硬段般选择高硬度结晶性PBT,软段则选择非结晶性的聚张（如聚乙二醇醛PEG、聚 丙二醇瞇PPG、聚丁二醇醛FTMG等）或脂肪族聚酯（如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯 PCL等）。以聚醛为软段制备的TPEE耐寒性、柔软性及耐水解性较好，但耐光、耐热性较差；以 脂肪族聚酯为软段制备的TPEE耐热老化性、耐候性较好，但耐水解性较差。实际生产中，可根 据TPEE的用途来选择

5、不同的配比，自由设计嵌段共聚物的软硬链段比例：软、硬链段的种类、 长度和含量对TPEE的性能均有影响。2. 2合成工艺TPEE可由DMT路线合成，也可由PTA路线合成。般是DMT或PTA与丁二醇先进行酯化反应， 然后加入聚瞇或脂肪族聚酯进行缩聚反应。TPEE生产装置般为三釜流程，可灵活调整，用于 生产其他和关产品，特别是PBT。2. 3生产现状聚酯-聚瞇型TPEE是通用型TPEE,耐热性、耐低温性、耐化学性能和加工性能较平衡，通过调 节硬、软段比例，邵氏硬度可在2880。之间变化。特种TPEE 般都是针对通用型TPEE的 缺陷或特种用途进行改进而出现的。如东洋纺公司的PELPRENE.P-ty

6、pe是其第代通用型TPEE, 在此基础上开发出了第2、3和4代产品。其中第4代TPEE可耐175C高温（前3代只能耐150：C 高温）,可替代耐崗温性橡胶产品，如硅胶、丙烯膳橡胶等，主要用于汽车发动机零件。衣2为 各大TPEE生产商TPEE产品的组成及应用。的组成及应用2各大生产商TPEE衣生产商 商品名 组成 应用 分类电子元件、电缆电线护套、PBT和韩国控制键、手机天线、手表的注塑级PTHF LG化KEYFLEX带、门把手、气囊壳体、挤出级 嵌段共聚 学 物 防尘罩 等电缆电线护套鞋底鞋垫、韩国SK - - SKYPEL化学把手等意大利 - HERAFLEX E RADICI聚酯和聚二醇醯

7、嵌段共聚物电子电器元件、HYTRELHYTREL美国杜汽车部件、聚酯和聚-RS办公家具、运动用品等邦丙二醇瞇嵌段 共聚物和PBT通用型，可用作汽车零部的PTHF件、电子元件、运动休闲Amitel-P嵌 段共聚 用品、鞋底等物 具有优良的耐高温性，低温时也表现岀色，透气性PBT和优异，适合制成需用 整体PEO-PPO荷兰帝 AinitelAinitel-E透气性薄膜的产品，如鞋 的嵌段共斯 曼用内衬、建筑用薄膜和各聚物种医用衣物等C下工适用于需要在1 50聚酯和脂3 000 h作、工作时间超过肪族聚酯AinitebU的 零部件，如电线电缆和嵌段共聚 波纹管物汽车车身、减震部件、气聚酯和聚电子元件

8、，鞋底，Ticona Riteflex瞇嵌段 共缸兀件，-聚合物改性聚物聚酯和脂通用型，耐热性、耐低温肪族聚瞇性、耐化学性和加工性能嵌段共聚 P-type较平衡优越的抗热老化性日本东物聚酯和S-type PELPRENE能和耐候 性，用于汽车发洋纺脂肪族聚C-type动机部件耐高温性优良，酯嵌段共可 用于汽车发动机零件聚物-3产品应用3. 1汽车工业最初，汽车工业，尤其是引華盖下的零部件被认为是聚酯弹性体的主要应用领域。用聚酯弹性体 制作的传动轴防尘罩已彼人量生产，以此取代传统的氯丁橡胶制成的传动轴防尘罩。后来又被用 来制作安全气囊壳体和进气管。现在，从线缆到汽车内饰件都己用嵌段聚酯弹性体来生

9、产。而所 有这些部件在低至-40c、高至130C时都具有非常好的柔韧性。目前，中高档和高档防尘罩（如CVJ）均采用TPEE生产。在国内，天津环宇公司已采用进口生产 设备进行大批量生产。四川忌光开发的产品也已在奇瑞、上海大众等汽车品牌上使用。另据报道，福特汽车公司已在多款汽车上使用了 Arnite 1材料，包括Mondeo、STIax、Galaxy 和Focus =最近，又釆用Arnitel TPC树脂作为其最近发布的Fiesta汽车的-真空刹车管材料。工业应用3. 2聚酯弹性体还彼广泛用于各种工业零部件中，如兼具耐热、耐油、使用寿命长的液压管。由于 TPEE的内在稳定性，因此可用于带有铜或金属

10、编织层的液压管。同时由于具有优良的耐磨性和 抗蠕变性，还可用来制作各种传送带和输送带。3.3运动休闲业TPEE的另应用领域是体育用品。在运动鞋中，聚酯弹性体主要用来制作鞋底的柔软联入物、 环状绑带和可透气的内衬，同时也可用于冬季体育用品中。高尔夫球也会用到聚酯弹性体。紧贴 着高尔夫球农层下的内层常常以这种材料制作，充分利用了聚酯弹性体优异的能量吸收性能。该 领域的其他应用还有轻击棒和球杆把手等。另外，寝具也可使用聚酯弹性体制成。用TPEE制成的床垫弹簧，在产品使用周期内富有弹性而 且无需担心变形问题，聚酯弹性体的模量范围可以根据个人身形的不同而使床垫弹簧形成不同的 弯曲程度，令消费者更舒适。3.4薄膜应用聚酯弹性体中软段的化学特性决定了它是生产透气性薄膜的优异材料。第次人规模、商业化应 用的范例是Sympatex聚酯透气性薄膜，主要应用于带有弹性和透气性的衣物内衬上。另外，聚 酯弹性体优异的耐磨性和负栽承受能力使其可作为铁轨的减震材料。3.5移动电话在移动电话领域，与现用硅橡胶材料和比，TPEE生产周期短、重量较小，可应用于手机键盘、 手机天线壳体和密封件等。日本Shuehir。公司看中TPEE的这特点，将遥控器的按键从传统的 硅橡胶改用TPEE来制作，效果相当理想。如果此技术得到推广，则TPEE的用量将人人增加。