Како да изберете TPE материјали што ги исполнуваат стандардите за отпорност на топлина и стареење? Препораки од долгогодишен производител на модификација

КакоTPE материјалинаоѓаат сè пораспространета примена во средини со висока температура - како што се преградите на автомобилскиот мотор, компонентите за дисипација на топлина за електрониката и апаратите и индустриските заптивки - надминувањето на ограничувањата на отпорноста на температурата стана клучен фокус за многу напори за развој на формулацијата. Сепак, дизајнот на формулацијата на TPE со висока температура не е само прашање на комбинирање на суровини; туку, тоа е систематски процес кој ја балансира контролата на молекуларната структура, хемиската заштита и физичкото засилување.

За научно да го изберете најсоодветното решение, можете да продолжите чекор по чекор низ четири димензии. Во оваа статија, уредничкиот тим на Жонгсу Ванг ги споделува овие сознанија со вас.

Првиот чекор во развојот на успешна формулација е изборот на вистинската комбинација на базни смоли и еластомери отпорни на висока температура, бидејќи тоа ја формира основната основа која ја одредува горната температурна граница на материјалот. За конвенционалните TPE базирани на полиолефин, PP или PE со висока кристалинност се претпочитаат како фаза на тврд сегмент, потпирајќи се на цврстата структура на кристалните области за одржување на формата и структурниот интегритет на високи температури; за еластомерниот дел, SEBS со повисок степен на хидрогенизација се користи наместо стандардниот SBS за да се подобри отпорноста на термичка оксидација преку неговите заситени молекуларни синџири. Ако апликацијата бара уште поголема температурна отпорност, може да се вградат еластомерни компоненти отпорни на висока температура, како што се EPDM или ACM, или може да се изберат специјални TPE. Со зголемување на процентот на вкрстената гумена фаза и воведување на крути групи, температурата на отклонување на топлината на материјалот може дополнително да се подигне.

По изборот на основниот материјал, следниот чекор е да се воспостави соодветен систем за антиоксиданс и термички стабилизатор, што е клучно за одложување на деградацијата на перформансите на материјалот на висока температура. Во конвенционалните формулации, примарните антиоксиданти со попречен фенол и секундарните антиоксиданти на фосфит може да се користат во комбинација за да се одложи оксидативната деградација на молекуларните синџири со заробување на слободните радикали и разградување на водородни пероксиди. За хлорирани или хидролизирани TPE оценки, металниот сапун или органотински стабилизатори на топлина може посебно да се додадат за да се потиснат реакциите на термичко распаѓање за време на обработката и употребата, а со тоа да се одржи структурниот интегритет на материјалот на високи температури.

Покрај хемиската заштита, може да се воспостави физичка бариера со употреба на полнила отпорни на топлина за дополнително подобрување на стабилноста на високи температури. Со инкорпорирање на полнила како саѓи, нано-цинк оксид или нано-монтморилонит во формулацијата, нивниот слој на бариерен ефект го забавува пенетрацијата на кислородот и топлината во внатрешноста на материјалот. Во исто време, овие полнила апсорбираат ултравиолетово зрачење и брзо ја дисипираат локализираната топлина, а со тоа ја намалуваат брзината на фототермичко синергетско стареење. За структурните компоненти кои бараат поголема цврстина и отпорност на топлина, стаклените влакна исто така може да се додадат во соодветни количини за дополнително засилување.

Конечно, системот за пластификатор мора да се оптимизира и да се спроведат мерки за спречување на крварење на маслото. Високите температурни средини лесно можат да предизвикаат супстанции со ниска молекуларна тежина во рамките наTPEда се испаруваат и мигрираат, што доведува до лепливи површини, стврднување или дури и откажување на готовиот производ. Во формулацијата, дадете приоритет на парафинско масло со висок вискозитет и висока точка на палење или полиолефински пластификатори со висока молекуларна тежина, додека внимателно го контролирате полнењето на маслото. Комбинирајте го ова со високо адсорбентни материјали како нано-силика за да ги заробите слободните мали молекули, со што ќе го спречите крварењето на маслото при изложеност на висока температура или термички циклус и обезбедувајќи стабилност на изгледот на производот и тактилно чувство.

Сумирано, јадрото наTPE со висока температурадизајнот на формулацијата лежи во наоѓање на вистинската рамнотежа помеѓу отпорноста на топлина, механичките својства и трошоците за обработка. Од избор на подлога и развој на антиоксидативен систем до зајакнување на физичките бариери и оптимизација за да се спречи крварење на маслото, прецизната контрола на секој детал на крајот влијае на долгорочната сигурност на готовиот производ при услови на висока температура. Во реалното истражување и развој, инженерите можат флексибилно да ги комбинираат овие стратегии врз основа на спецификациите за отпорност на целната температура и специфичните работни услови за да формулираат решенија со поголема приспособливост.