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TPV的过去·现在·未来

文来自2017年6月23日艾邦举行的TPV会议,来自北京橡胶工业研究设计院研发高级工程师周志峰从研究的角度,给大家简单的介绍一下TPV的过去、发展及未来发展,对TPV的发展过程进行简单的梳理,希望能帮助了解TPV的发展轨迹、遇到的问题以及未来TPV的机遇。


一、TPV的发展

TPV的发展历程按照时间段划分为1977年~1999年和2000年~2015年两个阶段,重点介绍一下这两个时间段的TPV的技术发展特点,包括代表性的TPV品种。图1是不同时间的TPV的发展过程。

从1978年到90年代初是TPV的起源和发展阶段。在这一阶段孟山都公司起了主导作用,代表性的TPV即是EPDM/PP和NBR/PP。TPV开发技术的问世,迅速推动其他种类的TPV研究,橡胶相从EPDM扩展到其它橡胶甚至特种橡胶,树脂相也从PP扩大到聚酰胺或聚酯等高性能树脂材料。

90年代末到2005年是TPV研究与开发全面开花结果的主要阶段。在这一阶段,众多TPV开发并商业化。一大类是赋予PP类TPV的功能化,如导电、阻燃、可粘结、发泡等;一类是基于特种橡胶和工程树脂的高性能TPV,如橡胶相为ACM橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶以及氟橡胶等,连续相的工程树脂则涵盖高熔点聚酰胺、聚酯、聚氨酯、氟树脂等。

图片

图 TPV的研究历程


TPV性能发展趋势见图2。最早的EPDM/PP-TPV是用来替代EPDM硫化胶的,它的耐热性和耐油性一般。随着社会发展和技术进步,TPV性能逐渐朝向高耐热、高耐油发展,逐步扩大应用领域。

图片

图 TPV的性能发展


商业化TPV品种


TPV种类

特性

1981

EPDM/PP          孟山都Santoprene


1985

NBR/PP               孟山都Geolast


2000

无卤阻燃性TPV

阻燃

2001

可粘结TPV

与PA/ABS/PC粘合

2000

VMQ/PP                       Dow

耐热、高温压变

2001

ACM/PP                   凯柏胶宝

耐油

2002

SEBS/PP                 Teknor Apex

耐热、高温压变

2002

VMQ/PA,VMQ/TPU             Dow

耐热耐油,高温压变

2003

ACM/PA或ACM/聚酯            瑞翁

柔性,低压变,高耐热、耐油

2003

AEM/聚酯                     杜邦

高耐热,耐油

2003

FKM/聚偏氟乙烯

耐热、耐油、耐燃油阻隔

2005

FKM/乙烯-四氟乙烯         大金工业

柔性、高耐油、耐热、耐燃油

2007

BIMS/PA                     埃克森

高气体阻隔

2009

EVM/PA或EVM/聚酯        凯柏胶宝

耐热、耐溶剂,低硬度、柔性

2015

VMQ/TPU TPSiV                 Dow

可穿戴柔性材料


二、TPV的问题及机遇

有利政策(环保、轻量化、节约能源、可回收利用) 

 汽车行业的继续增长,耐油、耐热、耐燃油阻隔

TPV(ACM、AEM、FKM/聚酯、PA、氟树脂) 

EPDM/PP-TPV在汽车、建筑等行业的大规模普及

可穿戴电子产品、医用保健对新型高端TPV的需求


TPV发展至今,增长速度较快,但其市场用量却没有像橡胶市场一样快速提高。这除了与TPV的性能局限及制备技术高外,还与TPV的生产特性有关。TPV大部分由橡胶公司或一些橡胶制品生产商开发,可以看成最终制品的半成品,由此必须熟悉最终制品的成型工艺,并要了解生产及应用等环保和健康等相关法规,要求TPV更精准的市场及应用对标,这无疑又增加了TPV的制备难度和技术复杂性。但是,社会发展及政策支持,赋予TPV新的开发动力和市场活力,TPV正面临显而易见的发展机遇。



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