一個經典的熱塑性彈性體TPE或者TPR配方組成配方通常包括以下物質:軟膠SBC,硬膠(PP、PS、PE),填充油,填充(鈣粉,滑石粉),助劑(硬脂酸鋅,抗氧劑,阻燃劑等),其他軟膠TPU。
1.TPE/TPR中填料的作用
增容作用,可降低成本,提高比重,提高產品在市場上的競爭能力
調節材料粘度,降低收縮率,提高尺寸穩定性
提高抗蠕變性能、剛性、壓縮強度,不能提高拉伸強度,沖擊韌性降低
提高耐熱性能和熱變形溫度
改變表面外觀,表面光澤度下降,具有遮光或消光的作用等;
改善材料光穩定性和耐化學腐蝕性

2.TPE/TPR中填料的種類
TPE/TPR中常用的填料種類有:碳酸鈣,滑石粉,高嶺土等。
3.TPE/TPR中的滑石粉
滑石粉形狀是片狀,具有更高的剛度,尺寸穩定性和耐熱性。滑石粉對聚丙烯有成核作用。
滑石粉的粒徑越小,填充制備的彈性體的拉伸強度越大。
滑石粉填充量的增加,彈性體的拉伸強度呈現先增大后減小,這是由于滑石粉填充量超過一定量,滑石粉難以均勻分散,出現團聚現象,從而導致材料拉伸強度下降。
滑石粉填充量的增加,彈性體的MFR呈現先增大后減小,這是由于少量的滑石粉在材料基體中分散均勻,起到良好的“潤滑”效果,致使熱塑性彈性體MFR增大,但是當超過一定量時,大量滑石粉顆粒會影響分子鏈的擇優取向,引起熱塑性彈性體 MFR 降低。
4.TPE/TPR中的碳酸鈣
碳酸鈣按照制造方式不同可分為重質碳酸鈣(機械方法直接粉碎)和輕質碳酸鈣(化學反應沉淀后粉碎)。重鈣通常做為填料使用。
碳酸鈣一般都是粒狀,所以其剛度等各個方面不如滑石粉,但是其價格更低廉,并且白度高,同時對塑料沖擊韌性影響小。
重鈣粒徑的選擇:由400目增加到1250目,粒徑越小,各種力學性能指標越好。但粒徑超過2250目時,由于團聚現象分子不易打散,難以形成穩定的界面,材料力學性能有所降低。 因此,對于碳酸鈣的填充效果,綜合性價比考慮,選用800-1250目碳酸鈣。
重鈣填充量的選擇:由隨著填充量的增加,材料的硬度逐漸提高,材料斷裂伸長率也逐漸提高。但在高白油填充SEBS體系下,由于白油小分子的增塑作用,SEBS分子間間距會有所增加,分子鏈間相對作用力降低,當大粒徑的填料添加到材料中后,SEBS分子吸附到相鄰的填料粒子表面形成橋鏈,橋鏈分子在拉伸過程中發生滑移,分子鏈沿拉伸方向進行取向排列,形成平行的伸直鏈結構,導致材料的拉伸強度、斷裂伸長率有所提高。
5.TPE/TPR中的填料使用注意事項
預處理:填料是無機的,和有機膠相容性不太好,所以預處理非常重要。預處理的方法通常為添加偶聯劑和表面活性劑。另外可在混合前對填料進行預熱,可以加快分散速度,提高分散效果。
加料順序:充油的時候一定要等油全部被SBC吸收后再加填料,不然填料就會結塊,分散不均勻。另外如果做特別高的填充,需要分次加入填料混合。
改善工藝:適當提高螺桿的轉速,可以提高塑膠的剪切力,改善混合的均勻性。將粒度一樣的料進行混合,畢竟粒料和粒料,粉料和粉料的混合效果會好些。
增加分散劑:可以適當加一些低分子量的材料或者其他的分散劑增加分散效果。添加偶聯劑和表面活性劑提高相容性。
表面活性劑的選擇:有效的活化處理可以減小粒子間作用力,有效防止粒子間團聚,降低整個體系粘度,增加體系流動性;另一方面可以增強粒子與聚合物基體相容性,使填料粒子在聚合物基體中均勻分散。從而有效提高彈性體的各種力學性能。
常用的表面活性劑有硅烷偶聯劑,鈦酸酯偶聯劑,鋁酸酯偶聯劑等。其中鈦酸酯偶聯劑,鋁酸酯偶聯劑相對性能比較突出。
表面活性劑的用量:粒徑越小,比表面積越大,用量越多,一般為碳酸鈣質量的1.2-2%。
啟富塑膠研發生產的熱塑性彈性體塑膠材料TPE、TPR、TPU等材料廣泛應用于各行業不同要求的產品。如玩具學習產品、體育運動產品、醫療護理產品、廚房家電產品、智能電子產品、電動工具器械產品、電子電氣產品、交通汽車產品等。









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