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TPSIV起源及结构特点
TPSiV是热塑性有机硅弹性体(Thermo Plastic Silicone Vulcanizate)的简称及注册商标。它是应用道康宁所独有的具有13项专利的动态硫化交联技术将充分硫化的硅橡胶微粒,均匀分散在热塑性材料的连续相中所形成的一种稳定的TPV高分子合金。与高分子合成方法制备的热塑性弹性体TPE相比,TPSiV具有以下特点:(1)具有特殊的海—岛相态结构,其中微小的硅橡胶粒子呈分散相存在,而热塑性基体则以连续相包覆在硅橡胶粒子周围,如图1和图2所示;(2)整个有机硅橡胶的硫化过程是清洁化学反应:无副产物、无气味、无挥发物。TPSiV独特的结构赋予了其优良的物理机械性能和热塑加工性。
应用具有专利的动态硫化技术研发而成的TPSiV,与通常的热塑性弹性体相比,具有如下特性:(1)配方中不含有溶剂油和增塑剂等易导致黄变的添加剂,可以根据需求染成各种颜色,如图3;(2)表面不易吸附灰尘;(3)抗油性和抗化学性好,不易污染;(4)与许多热塑性工程塑料如PC、PC/ABS、ABS、PA、PVC等具有优异的粘接性,可用于共挤和双色注塑成型;(5)150℃热空气或150℃高温老化后依然可以保持较高的机械强度;(6)可用于丝印、移印、喷漆等二次加工。
产品分类及性能特点
目前,道康宁公司的有机硅弹性体TPSiV产品按照热塑性基体的不同共有三个系列——尼龙基体,TPU基体和聚烯烃基体,通过将它们分别与不同类型的硅橡胶粒子,增容剂等组合,形成了多系列、性能各异的产品线,分别介绍如下:
◆尼龙基体TPSiV
尼龙基体TPSiV如1180系列产品等具有较高的硬度(40D~60D),良好的熔体强度和拉伸性能,优良的高温抗化学性和抗油性,宽广的温度使用范围(-45℃-150℃),能够在140℃的高温下持续使用,可用于汽车刹车软管,CVJ制管,制动软管套管以及耐化学工业制管等挤塑成型产品。
◆聚烯烃基体TPSiV
聚烯烃基体TPSiV产品具有良好的柔韧性,抗低温性和抗UV稳定性,优良的物理机械性能,良好的PP包覆性,易于染色和回收。其中5520系列产品具有出色的低温性能表现,-40℃下断裂伸长率可以达到450%;5300系列产品具有丝滑的触感,适合挤出和注塑成型,广泛应用于日常消费品、化妆品、饮用水铅制品软管、运动器材等。
◆TPU基体TPSiV
TPU基体TPSiV融合了TPU和有机硅两种材料各自的性能优点,具有卓越的耐磨性,丝滑的触感,低于TPU的表面摩擦系数,与PC、PC/ABS、ABS等具有优异的粘接性,热空气老化后依然可以保持较高的物理机械性能,易于挤出和注塑成型。
目前,TPU基体TPSiV共包含3040、3340、3345、3451、3010、3011等系列产品线,涵盖了邵氏45A—90A的硬度范围。其中,3040、3340、3345和3451系列产品具有较高的流动性,优异的耐磨性,丝滑的触感,广泛应用于手机、笔记本电脑、蓝牙耳机等薄壁产品的注射成型;3010系列产品具有优良的压缩形变,优异的抗油性和抗水解性,可用于注塑成型;3011系列产品具有优异的手感干爽、丝滑,优异的抗老化性和抗刮擦性,优良的抗油性和宽广的使用温度范围(-45℃-150℃),可用于挤出和注塑成型;3111系列产品符合FDA要求,拥有NSF认证,具有出色的抗水解性能,可用于挤出和注塑成型。
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