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热塑性弹性体

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热塑性弹性体TPE-S阻燃难点分析

发布日期：2019-07-29
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这里说的TPE是指以苯乙烯弹性体为基料的TPE（以下简称TPE-S），常规配方以PP+SEBS+油+碳酸钙+润滑剂+抗氧剂为组成，以常规双螺杆共混造粒。热塑性弹性体（TPE）已经成为广泛替代传统橡胶和部分塑料的极具发展前景的新型材料。目前已经发展到十几个品种。常见的主要有苯乙烯类（TPS）、聚烯烃类（TPO）、聚氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、聚酰胺类（TPAE）等。

TPE-S配方体系组分众多，塑料相可用PP、PE、PS、EVA等，弹性体相可为SEBS、SEPS、SEEPS，或者加有POE等聚烯烃弹性体，由于各聚合物组分结构性质差异，阻燃机理不明确，给阻燃带来了相当难度，阻燃效果不好的弹性体，在某些阻燃要求高的场合使用，存在一定安全隐患，使得热塑性弹性体在应用于特定领域受到一定的局限性。

一.TPE-S阻燃三大难点
1.阻燃剂选择难度大
由于无卤阻燃剂阻燃效率低，另外一个重要的原因，通常无卤阻燃剂的比重比较小，所以如果加同样重量的阻燃剂到材料中去，那无卤阻燃剂在材料中的体积占比更大。所以过多的阻燃剂导致与基材的相容性差，热塑性弹性体TPE-S弹性模量、柔韧性、力学性能、耐磨性能大幅度下降，熔体流动性变差，弹性体难于成型，且表面容易出现阻燃剂迁移，构成污染环境。

2.阻燃机理不明确
热塑性弹性体TPE-S体系中主要为苯乙烯嵌端共聚物弹性体、聚烯烃树脂、增塑剂和填料的多相混合结构。聚烯烃树脂的无卤阻燃虽有比较成熟的配方和实例。但SEBS和聚烯烃类PP，PE的阻燃机理其实并不相同，一种阻燃剂要同时阻燃多种塑胶组分难度较大。

3.增塑剂降低阻燃性
热塑性弹性体TPE-S为了降低硬度，使手感更柔和，往往需要添加增塑剂（直链石蜡油、环烷油等），通常以26#、32#白油，50#、70#白油这四种为主。由于四种油品的极限氧指数及流动性差异，同时油类物质天然的易燃性大大降低弹性体阻燃性，所以在生产低硬度产品时如何解决增塑剂与阻燃的关系，白油种类的选择也很重要。

二.TPE-S阻燃解决方案
以下总结的四步走原则是行业人士日积月累的实际经验，且能够使得阻燃TPE-S弹性体阻燃级别可达到理想的效果，且拉伸强度和断裂伸长率也都有所改善。

以下将四步走原则分享给业界朋友们，希望会对大家有所启发：
1.液体阻燃剂不但降低了硬度同时还提高了阻燃性，减少了粉体阻燃剂添加量，可以提高产品的透明性；

2.使用SEBS阻燃体系专用相容剂，提高阻燃剂与基材的相容性，改善析出并大幅机械性能；

3.工艺上使用高分散型双螺杆挤出造粒机，提高阻燃剂在体系中的分散，提高阻燃效率，改善外观；

4.采用新型有机硅系阻燃剂，凝聚相阻燃机理，形成抗氧化性极强的裂解炭层，提高阻燃效率。

无论在电线电缆、汽车领域，还是在尖端的医学领域，TPE都在蓬勃地发展着，并且在不断取代传统的橡胶和塑料。由于TPE具有传统橡胶无可比拟的可回收性能以及加工性能优异等优势，使得TPE成为未来的发展趋势。

热塑性弹性体的阻燃技术在国内外学者的努力下得到了很大的发展，但其品种相对来说还较少，具有广泛的开发和应用潜力。在现有阻燃机理的基础上我们要重视探索新的阻燃体系，开发新的阻燃技术，使其更符合环境友好的要求。并且降低成本，提高产品性能。

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