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塑胶知识—聚烯烃弹性体POE的主要用途及主要生产厂商有哪些

       

       POE英文全称为Polyolefin elastomer,中文名称为聚烯烃弹性体。它是乙烯和α-烯烃的共聚物,当α-烯烃质量分数达到20%以上时,所得聚烯烃高分子产品就会由热塑体向弹性体转变。市场上POE弹性体以乙烯与辛烯-1的共聚物为主,分子结构如左图所示。下面谈谈POE的主要用途和主要生产厂商有哪些。

       一、作为热塑性弹性体材料使用。

       POE兼具塑料和橡胶的双重特性,具有优异的机械性能和低温性能。POE饱和的分子链结构赋予其优异的耐热氧老化和耐紫外光老化性能,可以直接作为弹性体材料使用。产品配方中常常添加合适的紫外线吸收剂、光稳定剂等助剂,以进一步增强成品的耐候性能。

       二、作为发泡材料使用。

       POE发泡材料的拉伸强度和撕裂强度较高,弹性和耐磨性能较好,被广泛应用于高级运动鞋的海绵中底和微孔底的生产加工。

       三、作为增韧剂使用。

       POE为非极性饱和聚烯烃共聚物,其与聚乙烯及聚丙烯(PP)等通用塑料具有良好的相容性,因此POE常用于对非极性的聚烯烃进行改性,绝大多数应用于PP增韧体系。POE和PP的黏度相近,两者共混后相容性较好,使得POE在PP中具有更精细的分散,确保在增韧的同时保持较高的屈服强度、杨氏模量和良好的加工流动性。在POE/PP共混体系中,连续相“海”相为PP,分散相“岛”相为POE,这种均匀的“海-岛”结构可有效提高PP的常温、低温冲击强度。

       国内外对于POE在聚烯烃树脂共混体系的研究多集中在PP/POE 体系,但近年来对PE/POE体系的研究开始增多。POE在PE中有极佳的相容性,且能赋予各种密度的PE基体树脂较好的柔韧性,尤以在低温下表现突出,使得PE的韧性以及抗冲击性能得到提升。目前POE对PE的改性涉及到了从吹膜、中空吹塑、滚塑、纺丝到氯化聚乙烯、电缆护套、木塑复合等众多领域。

       高密度聚乙烯(HDPE)纤维改性。HDPE纤维在整个渔具产品的原料结构中约占60%,是目前渔具材料使用量最大的合成纤维品种。HDPE纤维在制作渔网时,打结部位对HDPE纤维的断裂强度和结节强度要求苛刻。在PE纤维生产过程中,为了获得足够的拉伸断裂强度,必须对其进行多次高倍热拉伸。HDPE纤维通过高倍热拉伸使得分子链高度取向,结晶度提高,但是结晶度提高后会加大纤维的脆性,使得PE纤维的结节部位强度下降。用POE弹性体对HDPE进行增韧改性后,由于引入了低模量、高拉伸性、弱结晶性能的橡胶相,使得HDPE纤维材料结节部位的强度提高。

       聚酰胺PA增韧改性。PA具有良好的拉伸性能和刚性、较低的摩擦系数,耐溶剂性能优异,因而应用十分广泛。但由于它是缺口敏感性材料,缺口冲击强度特别低,通常与弹性体共混以降低其缺口敏感性,提高其干态下的冲击强度并降低吸湿性。将POE与马来酸酐(MAH)接枝共聚,并将其用于聚酰胺6(PA6)中,可制得PA6/POE/POE-g-MAH。也可用MAH和苯乙烯制得增容剂马来酸酐-苯乙烯(SMA)接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-SMA),并将其用于PA6的增韧改性。

       动态硫化热塑性弹性体。通过动态硫化可以克服POE耐温等级低、永久变形大的缺点,是POE获得优良性能的关键。在动态硫化的强剪切力作用下,橡胶和树脂熔融共混的同时,橡胶相硫化交联,制备的POE微观上呈海-岛结构,其中树脂相为连续相(海相),橡胶相为分散相(岛相),这种结构可使POE同时具有高弹性和热塑性。

        四、目前我国使用的POE树脂多为进口产品,主要生产商列举如下。

        1、DuPont Dow弹性体公司。1995年Dow化学公司与DuPont化学公司合作,将原有的产品品种和系列扩大,形成了产品牌号为Engage的五大系列30多个产品。

       2、ExxonMobil化学公司。ExxonMobil化学公司采用Exxpol TM茂金属催化剂溶液法工艺,推出商品名为Exact的系列POE产品,牌号达到14种以上。

       3、日本Mitsui化学公司采用茂金属催化技术和齐格勒纳塔催化技术生产Tafmer TM 系列POE弹性体产品,形成了Tafmer DF、XM、BL等六大类产品。

       4、韩国LG化学公司使用其独特的茂金属催化剂和溶液法工艺,生产品牌为Lucene T M的系列POE弹性体和塑性体产品,包括了6个乙烯/辛烯-1 共聚物和2个乙烯/丁烯-1 共聚物牌号。

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