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TPE和TPR材料配方成分-(5)粉体填料

作者:启富塑胶 时间: 浏览:1249

一个经典的热塑性弹性体TPE或者TPR配方组成配方通常包括以下物质:软胶SBC,硬胶(PP、PS、PE),填充油,填充(钙粉,滑石粉),助剂(硬脂酸锌,抗氧剂,阻燃剂等),其他软胶TPU。

1.TPE/TPR中填料的作用

增容作用,可降低成本,提高比重,提高产品在市场上的竞争能力

调节材料粘度,降低收缩率,提高尺寸稳定性

提高抗蠕变性能、刚性、压缩强度,不能提高拉伸强度,冲击韧性降低

提高耐热性能和热变形温度

改变表面外观,表面光泽度下降,具有遮光或消光的作用等;

改善材料光稳定性和耐化学腐蚀性

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2.TPE/TPR中填料的种类

TPE/TPR中常用的填料种类有:碳酸钙,滑石粉,高岭土等。

3.TPE/TPR中的滑石粉

滑石粉形状是片状,具有更高的刚度,尺寸稳定性和耐热性。滑石粉对聚丙烯有成核作用。

滑石粉的粒径越小,填充制备的弹性体的拉伸强度越大。

滑石粉填充量的增加,弹性体的拉伸强度呈现先增大后减小,这是由于滑石粉填充量超过一定量,滑石粉难以均匀分散,出现团聚现象,从而导致材料拉伸强度下降。

滑石粉填充量的增加,弹性体的MFR呈现先增大后减小,这是由于少量的滑石粉在材料基体中分散均匀,起到良好的“润滑”效果,致使热塑性弹性体MFR增大,但是当超过一定量时,大量滑石粉颗粒会影响分子链的择优取向,引起热塑性弹性体 MFR 降低。

4.TPE/TPR中的碳酸钙

碳酸钙按照制造方式不同可分为重质碳酸钙(机械方法直接粉碎)和轻质碳酸钙(化学反应沉淀后粉碎)。重钙通常做为填料使用。

碳酸钙一般都是粒状,所以其刚度等各个方面不如滑石粉,但是其价格更低廉,并且白度高,同时对塑料冲击韧性影响小。

重钙粒径的选择:由400目增加到1250目,粒径越小,各种力学性能指标越好。但粒径超过2250目时,由于团聚现象分子不易打散,难以形成稳定的界面,材料力学性能有所降低。 因此,对于碳酸钙的填充效果,综合性价比考虑,选用800-1250目碳酸钙。

重钙填充量的选择:由随着填充量的增加,材料的硬度逐渐提高,材料断裂伸长率也逐渐提高。但在高白油填充SEBS体系下,由于白油小分子的增塑作用,SEBS分子间间距会有所增加,分子链间相对作用力降低,当大粒径的填料添加到材料中后,SEBS分子吸附到相邻的填料粒子表面形成桥链,桥链分子在拉伸过程中发生滑移,分子链沿拉伸方向进行取向排列,形成平行的伸直链结构,导致材料的拉伸强度、断裂伸长率有所提高。

5.TPE/TPR中的填料使用注意事项

预处理:填料是无机的,和有机胶相容性不太好,所以预处理非常重要。预处理的方法通常为添加偶联剂和表面活性剂。另外可在混合前对填料进行预热,可以加快分散速度,提高分散效果。

加料顺序:充油的时候一定要等油全部被SBC吸收后再加填料,不然填料就会结块,分散不均匀。另外如果做特别高的填充,需要分次加入填料混合。

改善工艺:适当提高螺杆的转速,可以提高塑胶的剪切力,改善混合的均匀性。将粒度一样的料进行混合,毕竟粒料和粒料,粉料和粉料的混合效果会好些。

增加分散剂:可以适当加一些低分子量的材料或者其他的分散剂增加分散效果。添加偶联剂和表面活性剂提高相容性。

表面活性剂的选择:有效的活化处理可以减小粒子间作用力,有效防止粒子间团聚,降低整个体系粘度,增加体系流动性;另一方面可以增强粒子与聚合物基体相容性,使填料粒子在聚合物基体中均匀分散。从而有效提高弹性体的各种力学性能。

常用的表面活性剂有硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂等。其中钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂相对性能比较突出。

表面活性剂的用量:粒径越小,比表面积越大,用量越多,一般为碳酸钙质量的1.2-2%。


启富塑胶研发生产的热塑性弹性体塑胶材料TPE、TPR、TPU等材料广泛应用于各行业不同要求的产品。如玩具学习产品、体育运动产品、医疗护理产品、厨房家电产品、智能电子产品、电动工具器械产品、电子电气产品、交通汽车产品等。

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