Термопластичный олефин , термопластичный полиолефин (ТПО) или олефиновые термопластичные эластомеры относятся к смесям полимер / наполнитель, обычно состоящим из некоторой фракции термопласта , эластомера или каучука и обычно наполнителя . [1]
Наружные покрытия, такие как кровля, часто содержат TPO, потому что он не разрушается под солнечным УФ-излучением, что является общей проблемой для нейлона . [2] ТПО широко используется в автомобильной промышленности .
Материалы
Термопласты
Термопласты могут включать полипропилен (PP), полиэтилен (PE), блок-сополимер полипропилена (BCPP) и другие.
Наполнители
Обычные наполнители включают, но не ограничиваются ими, тальк , стекловолокно , углеродное волокно , волластонит и MOS (оксисульфат металла).
Эластомеры
Обычные эластомеры включают этиленпропиленовый каучук (EPR), EPDM (EP-диеновый каучук), этиленоктен (EO), этилбензол (EB) и стиролэтиленбутадиенстирол (SEBS). В настоящее время имеется большое количество имеющихся в продаже каучуков и БЦНД. Их получают с использованием региоселективных и стереоселективных катализаторов, известных как металлоцены . Металлоценовый катализатор внедряется в полимер и не может быть восстановлен.
Создание
Компоненты TPO смешиваются при температуре 210–270 ° C при высоком сдвиговом усилии . Двухшнековый экструдер или смеситель непрерывного действия можно использовать для получения непрерывного потока, или смеситель Бенбери можно использовать для периодического производства. Более высокая степень смешивания и диспергирования достигается в периодическом процессе, но партия перегретого продукта должна быть немедленно обработана через экструдер для гранулирования в транспортируемый промежуточный продукт. Таким образом, серийное производство существенно увеличивает расходы.
Состав
Геометрия металлоценового катализатора будет определять последовательность хиральности в цепи, например, атактическую , синдиотактическую , изотактическую , а также среднюю длину блока, молекулярную массу и распределение. Эти характеристики, в свою очередь, будут определять микроструктуру смеси.
Как и в случае с металлическими сплавами, свойства продукта TPO в значительной степени зависят от контроля размера и распределения микроструктуры . ПП и ПЭ образуют неопределенно кристаллическую структуру, известную как сферолит . В отличие от металлов, сферолит не может быть описан в терминах решетки или элементарной ячейки, а скорее как набор полимерных цепей, которые плотно упаковываются друг в друга и образуют плотное ядро. Компоненты смеси из полипропилена и полиэтилена составляют «кристаллическую фазу», а каучук дает «аморфную фазу».
Если ПП и ПЭ являются доминирующим компонентом смеси ТПО, тогда каучуковая фракция будет диспергирована в непрерывной матрице «кристаллического» полипропилена. Если доля каучука превышает 40%, то при охлаждении смеси возможно инверсия фаз, что приводит к образованию аморфной непрерывной фазы и кристаллической дисперсной фазы. Этот тип материала не является жестким и иногда называется TPR (термопластичный каучук).
Чтобы повысить жесткость смеси ТПО, наполнители используют явление поверхностного натяжения. Выбирая наполнитель с большей площадью поверхности на единицу веса, можно достичь более высокого модуля упругости при изгибе. Удельная плотность смесей ТПО составляет от 0,92 до 1,1.
Заявление
ТПО легко перерабатывается литьем под давлением, экструзией профиля и термоформованием. Однако ТПО нельзя выдувать или выдерживать толщину пленки менее 1/4 мил (около 6 микрометров).
Рекомендации
- ^ JA Brydson (1995). Термопластические эластомеры: свойства и применение . iSmithers Rapra Publishing. С. 13–16. ISBN 9781859570449.
- ^ "MRCA | Ассоциация кровельных подрядчиков Среднего Запада" . mrca.org . Проверено 6 июля 2017 .