Обзор ТРЕ

Термоэласто пласты (ТРЕ)

Термоэластопласты - уникальный класс материалов, который сочетает в себе основные качества термопластиков, такие как:  легкость  в обработке и переработке, с многими физическими   качествами   термопластичной   резины,   такими   как:   эластичность,   низкая остаточная деформация и высокая гибкость. По многим аспектам ТРЕ можно описать как двухфазовый материал, состоящий из части высокоэластичного эластомера и термопластичных жестких  компонентов.   Эластомеры  придают  материалу  свойства  резины:  эластичность, мягкость,   гибкость,   низкую    остаточную   деформацию    и    минимальные   температуры использования.   Жесткая   фаза  придает  термопластичные  свойства,  такие  как  жесткость, легкость в обработке, легкость в переработке и максимальные температуры использования. Первым коммерческим термоэластопластом был термопластичный полиуретан (ТРЕ-U), разработанный в Лаборатории Баейра. Спустя годы спектр продуктов ТРЕ и области их применения значительно расширились. Даже в настоящее время рынок ТРЕ является одним из самых быстроразвивающихся среди полимерных материалов. Можно разделить
Термоэластопласты на две основных группы;ТРЕ-на основе блок-сополимеров и смеси на основе эластомеров/жестких полимеров. Блок-сополимер, в свою очередь, подразделяют на два подвида: Сополимеры с аморфными жесткими сегментами (стирольные блок-сополимеры ТРЕ-S) и Сополимеры с кристаллическими жесткими сегментами (полиуретаны ТРЕ-U), сополиэфиры ТРЕ-Е, сополиамиды ТРЕ-А). Смеси на основе эластомеров/жестких полимеров также можно разделить на два подвида: смеси, в которых эластомерная фаза не вулканизирована ТРЕ-O и смеси, в которых эластомерная фаза динамически-вулканизирована в процессе изготовления ТРЕ-U. Структура каждой группы отражена на Рисунке 1

Основными свойства термоэластопластов являются:
Сохранение качеств эластомеров в широком спектре температур
Широкий спектр прочностей
Сопротивляемость «усталости»
Химическая сопротивляемость
Износостойкость
Погодная и озоновая сопротивляемость
Легкость в обработке
Легкость в окрашивании
Перерабатываемость
Экономичность

Еnplast в настоящее время производит ТРЕ-V под торговой маркой Еnflех; ТРЕ О и ТРЕ S под торговой маркой Еnsoft. Ниже описаны характеристики этих трех материалов:

Стирольные блок-сополимеры (ТРЕ-S)
В основе стирольных блок-сополимеров лежат А-В-А блочные структуры, в которых А - это твердая фаза, а В - эластомер. Стирольными блок-сополимерами, предоставляющими возможности практического использования ТРЕ, являются SВS и SЕВS. В данных сополимерах эластомерная фаза В является основным компонентом, и морфология сополимера представлена на Рисунке 1. Такая структура формируется чешуйчатым расслоением конечных блоков полистирола и средних блоков полидиена/этилен-бутилена, которое является следствием их химической несовместимости. Разделенные жесткие полистирольные участки, внедренные в сплошную эластомерную матрицу, действуют как физические поперечные связи. В процессе производства полистирола эти участки смягчаются и материал становится жидким термопластиком. Обычно SВS и SЕВS сополимеры не используются сами по себе, а только как составляющие части в комбинации с тeрмоэластопластами (такими как РР или РS), пластифицирующим маслом и наполнителем. Это позволяет создать линейку продукции с широким спектром свойств, предназначенных для специального применения. Ненасыщенные (бутадиеновые) средние блоки SВS придают смесям бoльшую восприимчивость к воздействию Озона, ультрафиолета и ограничивают верхний предел температуры их использования. В связи с этим области их применения ограничены, и они в основном используются в обувной промышленности.    SЕВS,    полученные    в    результате   гидрогенизации    средних    блоков ненасыщенного бутадиена, имеют стабильную структуру, что позволяет повысить погодную устойчивость и верхний предел температуры их использования. Смеси, основанные на SЕВS могут использоваться в технических элементах там, где к смесям применяются повышенные требования (бытовая техника, автомобилестроение, фармацевтика, профили, уплотнители....).

Эластомеры/Смеси жестких полимеров

Другой путь получения ТРЕ - механическое смешивание эластомера и термопластичного материала. Если эластомерная фаза иевулканизирована, два компонента формируют взаимо-рассеивающую (со-непрерывную) структуру смеси (Рисунок 1). Если эластомерная фаза вулканизируется в процессе механического смешивания (процесс называется динамической вулканизацией), то получается структура в виде «матрицы островков» (Рисунок 1). Наиболее распространенными невулканизированными смесями являются термопластичные полиолефиновые эластомеры (ТРО). Это смеси сополимерного полипропилена (РРС) и этилен-пропилен-диена (ЕРDМ) или этилен-пропиленовой (ЕРМ) резины. В связи с отсутствием физических поперечных связей, у ТРО ограничены упругое восстановление и остаточная деформация при сжатии, и они используются в основном в дешевых технических устройствах, в   которых  требуются   жесткость   и   гибкость   после   выдержки   при   низкой  температуре
(автомобильная  промышленность).  Вулканизированные термопластики  (ТРV),  получаемые
путем  динамической вулканизации смесей PP/EPDM-следующая коммерчески-важная продукция. В таких смесях решающим является наличие высокой степени вулканизации и высококачественно-рассеянной эластичной фазы. В смесях ТРV эластичная фаза имеет поперечные связи, в связи с чем у материала значительно повышаются эластичнее свойства (такие как упругое восстановление и остаточная деформация при сжатии), возможность его использования при высоких температурах, а так же, непроницаемость для масел и растворителей. Это позволяет использовать ТРV в тех областях, в которых традиционно применяла вулканизированная резина (автомобилестроение, бытовая техника, строительство, профили, уплотнители...).

Свойства всех основных классов ТРЕ, а так же спектр нашей продукции, приведены ниже: