聚酯型热塑性弹性体

聚酯型热塑性弹性体 聚酯型热塑性弹性体(thermoplastic polyether ester elastomers)是一种线型嵌段共聚物，它是热塑性弹性体中 引起普遍重视的新品种。这种材料除了具有硫化橡胶所特有的性能，特别是在室温和低温条件下的抗压及 耐屈挠性优越外，兼有热塑性塑料的加工特性。 目前世界上有美国Du Pont公司，荷兰AKIO Chemic公司、日本Toyobo公司等生产聚酯型热塑性弹性体。 Dn Pont公司生产的商品牌号为Hytrel，按照硬度的不同，有一系列的品种，以硬度(邵尔)分别为40D、55D、63D、72D。根据不同的使用要求，又分为各种型号。20-24为工业化Hytrel的型号、性能和用途。 表20-24 工业化生产的Hytrel聚合物? 型 号 硬度 简 介 性 能 用 途 4055 40D 通用型模压与耐低温，抗冲击，弹性好，耐曲挠。在 管子、软管、薄膜、板材、 挤出树脂 适中温度下耐油、耐溶剂。温度范围：胶带、汽车装饰部件、密封件、 -51～107? 齿轮、其它模压部件 4056 40D 非污染型模压耐低温，抗冲击，弹性好。耐曲挠。在 管子、软管、薄膜、板材、 与挤出级 适中温度下耐油、耐溶剂。温度范围：胶带、汽车装饰部件、密封件、 -51～107? 齿轮、其它模压部件 5526 55D 通用型非污染有很好的高低温综合性能，如柔软、耐冲 管子、软管、薄膜、板材、 模压级，也有些击、抗蠕变、耐曲挠、耐磨耗、耐油与溶胶带、汽车装饰部件、密封件、 适用于挤出成剂。温度范围：-51～149? 齿轮、其它模压部件 型 5555 HS 55D 热稳定级，可长有很好的高低温综合性能，如柔软、耐 液压软管和管子、各种配 时间在131?上冲击、抗蠕变、耐曲挠、耐磨耗、耐油件、炉子及其它热区使用的胶 的温度下位用，与溶剂。改善了在热空气和热油中的使带 包括在油中使用性能。温度范围：-51～149? 用 5556 55D 非污染挤出级与5526相同，用于彩色制品 液压软管和管子、各种配 适用于某些模件、炉子及其它热区使用的胶 压制品 带。主要用于管子与软管、各 种异形件与其它挤出件 HTX-4275 55D 5556型的改性提高了溶融粘度，以保证吹塑成型的型容器、其它吹塑成型制品 品种 坏稳定 6345 63D 通用型模压与气密性与液密性优异，耐油与溶剂的性能管子、软管、薄膜、挤出异形 挤出级 很好，有优良的耐磨耗、耐冲击和抗蠕变体、齿轮、燃料油箱 性能。温度范围：-51～163?。可长时间 地在131?以上的温度下曝露 6346 63D 非污染模压与气密性与液密性优异，耐油与溶剂的性能管子、软管、薄膜、挤出异形 挤出级 很好，有优良的耐磨耗、耐冲击和抗蠕变体、齿轮、燃料油箱 性能。温度范围：-51～163?。可长时间 地在131?以上的温度下曝露 7246 72D 通用型非污染非污染型树脂，具有最低的渗透性和最管子、软管、薄膜、挤出异形 模压与挤出级 好的耐用油与溶剂性能。温度范围：体、齿轮、燃料油箱 -51～163?。可长时间地在131?以上 的温度进行混炼 HTG-4450 耐燃母炼胶 用于各种品级的热塑性橡胶，含有67% （重量）的阻燃材料。建议每75份 （添加剂） Hytrel添咖25份HTG-4450 HTG-3539 母炼胶，提高了与Hytrel熔融混合，保证了制品在 热老化与油老131?以上的温度长期使用时的耐热老 （添加剂） 化能力 化性能 10MS 水解稳定剂母在湿热环境中应用于其它品级，使下降 炼胶 到10～1 ?几种硬度从邵尔A92到邵尔D72的Hytrel热塑性弹性体也可生产。还有一些用以改善性能的其它添加剂 母炼胶。 聚酯型热塑性弹性体通常是由二羧酸及其衍生物、长链二醇(分子量600～6000)及低分子量二醇混合物通过熔融酯交换反应制备的。其中象对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-丁二醇、聚环氧丁烷二醇等，由于原料 易得，制得的产品性能优良，因而被优先采用。 由对苯二甲酸二甲酯、聚四亚甲基乙二醇醚和1，4-丁二醇通过酯交换反应得到的是长链的无规嵌段共聚 物。这种共聚物除了含有对苯二甲酸和可聚合的聚四亚甲基乙二醇醚反应生成的链段较长的无定形软段外， 尚含有对苯二甲酸和低分子二醇反应生成的结晶的短链硬段结构。在聚酯型热塑性弹性体中受热可变的物 理“交联”，就是短的结晶链段所起的作用。 根据电子显微观察，聚酯型弹性体在低于结晶相熔点时，同样具有相分离结构，如图20-15所示。连续相由软段以及链长度不够或链缠结而不能结晶的其它聚酯嵌段构成。结晶相彼此相连。示差扫描量热法(DSC)绘制的热图如图20-16所示。对于硬度(邵尔D)为55，硬段含量58%(重量)的共聚物来说，显示了两个温 度转化点：约-50?为无定形相的玻璃化转变点(Tg)，约200?为结晶熔点(Tm)。聚酯型热塑性弹性体的低玻璃化温度和高结晶熔点，是这种聚合物使用温度范围宽的重要原因。 聚酯型热塑性弹性体具有一系列的性能，这些性能是指弹性好，抗屈挠性能优异，耐磨以及使用温度范围 宽。此外还具有良好的耐化学介质、耐油、耐溶剂及耐大气老化等性能。 现以美国Du Pont公司的四种不同硬度的Hytrel 40D、55D、63D、72D，展示聚酯型热塑性弹性体的基本 物理机械性能。表20-25的数据表明，四种不同硬度的Hytrel既有高的模量，又有良好的耐曲挠性能。 ASTM试验方法 Hytrel40D Hytrel55D Hytrel63D Hytrel72D 拉伸强度，MPa D-638 25.5 38.0 39.3 39.3 扯断伸长率，% D-638 450 450 350 350 100%定仲应力，MPa D-412 6.4 14.5 18.6 28.3 25%，压缩应力，MPa D-695 13.8 30.0 — — 弯曲模量(22.5?)，MPa D-790 48.3 207 345 517.5 压缩永久变形，% (700?×22hD-412 <8 38 50 不适用 热处理后) D-470 29.8 35 — — 撕裂强度，kN/m D-624 110.4 163.6 184.6 不适用 切口 D-624 122.5 157.5 148.8 不适用 裁刀B D-813 20 7 不适用 不适用 裁刀C D-1044 3 5 8 13 德墨西亚曲挠，万次 D-1044 100 64 160 — Taber磨耗，mg/1000转 D-1630 800 3540 2300 — Cs-17轮，ke负荷 D-746 <-34.5 <-34.5 <-34.5 <-34.5 H-18轮，ke负荷 D-1525 234 356 363 397 NBS磨耗，% D-720 1170 1200 1220 1250 脆性温度，? 62 53 43 不适用 软化点(Vicot)，? 3密度，kg/m 巴肖氏弹性，% 聚酯型热塑性弹性体系列产品，其弹性和刚性介于橡胶和塑料之间，硬度为40D的 Hytrel，其巴肖氏弹性超过60%，显示了这类弹性体材料弹性高的突出优点。 与其它热塑性弹性体相比，在低应变条件下，聚酯型热塑性弹性体模量比相同硬度的其它热塑性弹性体高。 这在以模量为重要因素时，缩小制品的横切面积，减少材料的用量是有利的。应变分别为10%和20%和各种不同硬度的Hytrel的拉伸应力随温度变化如图20-17和图20-18所示。 由图可见，在应变较小的条件下，这些不同硬度的Hytrel仍然保持优异的抗拉伸性能，这就使得聚酯型热 塑性弹性体可以在相当大的温度范围内具有使用价值。 与其它热塑性弹性体相比，Hytrel具有弯曲模量高的特点，因而这些材料适用于制备悬臂梁等制件。表 20-26为Hytrel与聚氨酯耐弯曲疲劳性能的比较。表中数据表明，由于Hytrel具有高弹性和低生热性能， 从而表现为优异的抗裂口增长性能。 ?测得) (数据由DeMattia与Ross弯曲试验 硬度 DeMattia弯曲试验，刺破的样品(ASTM Ross弯曲试验刺破的样品(ASTM D-813)破坏弯曲，千次 D-1052)切口增长5倍，千次 (ASTM D-2240) 23? 121? 23? -40? ??Hytrel 40D(92A) 216 108 >300 >12TPU-ESTER 80 1.5 1.5 30 当即? ?TPU-ESTER 91 216 18 >300 当即 TPU-ESTER 90 3 当即 144 当即 ??Hytrel 55 72 18 >300 >12 TPU-ESTER 55 1.5 当即 84 当即 Hytrel 63 — — 280 当即 ??Hytrel 40D(92A) 216 108 >300 >12TPU-ESTER 80 1.5 1.5 30 当即? ?TPU-ESTER 91 216 18 >300 当即 TPU-ESTER 90 3 当即 144 当即 ??Hytrel 55 72 18 >300 >12 TPU-ESTER 55 1.5 当即 84 当即 Hytrel 63 — — 280 当即 注：性能数据系用注射成型的试验样品测定。 ?刺破的样品。 ?曲挠30万次之后刺破部分的长度不变。 ?切口增长3倍后试验终止。 ?切口增长4倍后试验终止。 表20-27为四种硬度的Hytrel与聚氨酯压缩模量及拉伸模量的比较。由表可见，硬度相同时，Hytrel的压缩模量与拉伸模量比聚氨酯高得多，用相同硬度的Hytrel和聚氨酯制作同一零件，前者可以承受更大的 负载。 22)(ASTM D-695) 拉伸模量(MPa(1bf/in)(ASTM 硬度(ASTM D-2240) 压缩模量(MPa(1bf/in D-638) Hytrel 40D(92A) 51.0 (7400) 53.8(7800) TPU-ESTER 91A 27.6(4000) 38.6(5600) TPU-ESTER 90A 33.1(4800) 38.6(5600) Hytrel 55D 86.2(12500) 138(20000) TPU-ESTER 55D 60.7(8800) — TPU-ESTER 55D — — Hytrel 63D 138(20000) 345(50000) Hytrel 72D — 517(75000) 注：1．性能数据采用注射成型的试验样品测定。 2．拉坤强度为兆帕(MPa)。 聚酯型热塑性弹性体低温柔顺性好，低温冲击强度高，表20-28为三种硬度的Hytrel在室温和低温两种情况下与聚氨酯及增塑尼龙11的抗冲击性能的比较。数据表明，该材料的抗冲击强度比其它材料要好。 表20-28 三种硬度之Hytrel的扰冲击性能在两种温度下与聚氨酯和增塑尼龙11的比较 材料 抗冲击性能 硬度ASTM 悬臂梁冲击强度(ASTM D-256),法)N?m/m Gardner冲击 D-2240 不带切口的 有切口的 强度 ?N?m(-40?) 23? -40? 23? -40? Hytrel 55D 1068 >1068 >1068 >1068 214.0 TPU-ESTER 55D 未破裂 未破裂 未破裂 未破裂 无数据 Hytrel 63D >1015 >1068 >908 37 133.3 增塑尼龙11 65D 未破裂 未破裂 未破裂 27 81.6 Hytrel 72D >1068 >1068 >1068 32 111.5 未破裂 未破裂 未破裂 43 >1015 801 27 未破裂 2136 208 2136 未破裂 未破裂 注：性能数据系根据注射成型试验样品测定。 ?系根据1.91mm(75mil)胶板测定。 在低应变匣用条件下，聚酯型热塑性弹性体具有优异的耐疲劳性能，且滞盾损失少。滞后性能好也是聚酯 型热塑性弹性体的一大特点。这一特点与高弹性相结合，因此该材料成为多次循环负载使用条件下的理想 材料，齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带均可采用。 聚酯型热塑性弹性体在很多不同条件下，如在水雾、臭氧、室外大气老化等条件下，化学稳定性优良。象 大多数热塑性弹性体一样，在紫外光作用下会发生降解，因此对于室外应用或制品受阳光照射的条件，配 方中应活加紫外光防护助剂，其中包括炭黑和各种颜料或其它屏蔽材料。酚类防老剂和苯并三唑型紫外光 屏蔽剂并用，能够有效地起到防护紫外光老化作用。 化 学 品 能 力 化 学 品 能 力 乙酸(20%) A 氯乙酸 X 乙酸(30%) A 氯 苯 X 冰醋酸 A 氯 仿 C(40 、55D) 冰醋酸(38?) B 氯 仿 B(63 、72D) 乙酸酐 T 氯磺酸 C 丙 酮 A 拧檬酸溶液 A 乙 炔 A 氯化铜溶液 A 氯化铝溶液 T 硫酸铜溶液 A 硫酸铝溶液 T 棉子油 A 氯化铵溶液 A 环己烷 A 氢氧化铵溶液 T 邻苯二甲酸二丁酯 A 硫酸铵溶液 B(40 、50 、63D) 癸二酸二乙酯 A 硫酸铵溶液 A(72D) 邻苯二甲酸二辛酯 A 乙酸戊酯 B 表氯醇 X 戊 醇 A 乙酸乙酯 B(40 、55 、63D) 苯 胺 C 乙酸乙酯 A(72D) ASTM1号油(140?) A 乙 醇 A ASTM2号油(149?) A 氯乙烷 C(40 、55D) ASTM参比燃料油A(70?) A 氯乙烷 B(63 、72D) ASTM参比燃料油(70?) A 二氯己烯 C(40 、55D) ASTM参比燃料油C A 二氯乙烯 B(63 、72D) ASTM参比燃料油C(70?) B(40 、55D) 乙二醇 A ASTM参比燃料油C(70?) A(63 、72D) 环氧乙烷 A 沥 青 T 氯化铁溶液 T 氢氧化钠溶液 T 氟硅酸 T 啤 酒 A 甲醛(40%) B 苯 B(40 、55D) 甲 酸 B 苯 A(63 、72D) 氟里昂-11 A 硼吵溶液 A 氟里昂-12 A 硼酸溶液 A 氟里昂-113(55?) A 溴、无水液体 X 氟里昂-114 A 丁 烷 A 汽 油 A 乙酸丁酯 B(40 、55D) 胶 水 A 乙酸丁脂 A(63 、72D) 甘 油 A 氯化钙溶液 A 正己烷 A 氢氧化钙溶液 T 肼 C 次氯酸钙溶液(5%) A 盐酸(20%) B 二硫化碳 B(40 、55D) 盐酸(37%) C 二硫化碳 A(63 、72D) 氢氰酸 T 二氧化碳 A 氧氟酸(48%) X 一氧化碳 A 氢氟酸(75%) X 四氯化碳 C(40D) 氢氟酸酐 X 四氯化碳 B(55 、63D) 氢 A 四氯化碳 A(72D) 硫化氢 A 蓖麻油 B(40 、55D) 异辛烷 A 蓖麻油 A(63 、72D) 异丙醇 A 氯气(干) X JP-4喷气燃料油 A 氯气(湿) X 煤 油 T 化 学 品 能 力 化 学 品 能 力 漆用溶剂 B(40、55D) 硅润滑油 A ?漆用溶剂 A(63、72D) SKYDROL500 A 乳 酸 T 皂溶液 A 亚麻子油 T 氯化钠溶液 A 润滑油 A 重铬酸钠(20%) T 氯化锰溶液 T 氢氧化钠(20%) A 氢氧化锰溶液 T 氢氧化钠(46.5%) B 氯化汞溶液 T 次氯酸钠(5%) A 汞 A 豆 油 T 甲 醇 A 氯化亚锡(15%) T 甲乙酮 B(40、55D) 藻汽(100?) B 中乙酮 A(63、72D) 蒸汽(110?) C 二氧甲烷 C 硬脂酸 T 矿物曲 A 苯乙烯 X 石脑油 A 熔融硫 T 萘 B(40、55D) 二氧化硫(液体) T 萘 A(69、72D) 二氧化硫(气体) T 硝酸(10%) B 硫酸(50%以下) A 硝酸(30%) C 硫酸(50%以上) C 硝酸(60%) C 发烟硫酸(20%发烟硫酸) C 硝酸(70%) C 亚硫酸 B 发烟硝酸 C 丹宁酸(10%) A 硝基苯 C 酒石酸 T 油 酸 A 四氢呋喃 B(40、55D) 发烟硫酸(20～25%) C 四氢呋喃 A(63、72D) 棕搁酸 A 甲 苯 B(40、55D) 全氯乙烯 C(40、55D) 甲 苯 A(63、72D) 全氯乙烯 B(63、72D) 三氯乙烯 C(40、55D) 苯 酚 C 三氯乙烯 B(63、72D) 酸浸溶液(20%硝酸、4%HF) X 三乙醇胺 C 酸浸溶液(17%硝酸、4%HF) X 磷酸三钠溶液 A 重铬酸钾溶液 T 桐油 T 氢氧化钾溶液 A 水(70?) A ? A 水(100?) B PYDRAUL312 吡 啶 X 二甲苯 B(40、55D) SAE10油 A 二甲苯 A(63、72D) 海 水 A 氯化锌溶液 A 体积溶胀，% 化 学 品 浸泡时间d 浸泡温度? Hytrel40D Hytrel55D Hytrel63D Hytrel72D 油与液压液 ASTM1号油 7 100 2 2 <1 <1 ASTM3号油 7 100 23 11 6 4 乙二醇 7 22 <1 <1 <1 <1 ?PYDRAUL312 7 100 110 31 20 15 ?SKYDROL500 7 100 — 22 15 — 溶剂与燃料油 7 22 55 24 15 9 ASTM参比燃料油C 体 积 溶 胀，% 化 学 品 浸泡时间d 浸泡温度? Hytrel40D Hytrel55D Hytrel63D Hytrel72D 正丁醇 7 22 18 11 5 2 ? CELLOSOLVE乙酸酯7 22 40 19 13 6 异辛烷 7 22 8 5 <1 <1 甲基异丁基甲酮 7 22 42 19 14 6 二甲苯 7 22 88 36 20 13 卤化烃 7 22 19 7 2 <1 ? 氟昂113 7 22 81 32 19 10 全氯乙烯 7 22 溶解 67 41 25 三氯乙烯 7 38 无数据 39 22 16 酸与碱 7 38 无数据 ＜1 <1 <1 冰醋酸 7 22 57 31 无数据 无数据 乙酸(5%) 7 23 11 8 无数据 无数据 浓甲酸 7 22 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 甲融(50%) 7 22 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1 氢氧化钠(20%) 硫酸(20%) ?PYDRAUL 312，按压液。乙硅醚液体。Chevron chemical Co．Ornate Division，San Franciso，CA． ?SKYDROL 500B，磷酸酯。Monsanlo Chemical CO.，St．Louis，MO． ?CELLOSOLVE乙酸酯。乙二醇-乙基乙酸乙酯。Union Carbide Corp.，New York，NY． ?氟里昂113，三氯三氟乙烷。E．I．du Pont de Nemours＆Company，Wilmington，DE． 表中列举数据概括了多种化学品对Hytrel聚酯弹性体的影响。一般规律是，Hytrel弹性体耐化学品的能力随其硬度的提高而提高。表中听示之耐化学品的能力，如无特别注明，适合于各种不同硬度的Hytel热塑性弹性体。 耐化学品的能力代号： A—影响小或无影响； B—有小到中等程度的影响； C—有严重影响； T—无数据，似有较小影响； X—无数据，似有严重影响。 耐化学品的能力系指22?，否则，将特别注明。化学品水溶液的浓度系指饱和溶液，特别注明者除外。 聚酯型热塑性弹性体具有良好的抗水解性能，在70?时抗水解性能仍然保持较好。添加聚碳酰亚胺稳定剂 可以明显改善其抗水解性能。添加聚碳酰亚胺抗水解剂的Hytrel 55D样 品，在水中浸泡六个月后拉伸强 度保持率为64%，断裂伸长率保持率为98%。 聚酯型热塑性弹性体耐各种介质的性能也是十分优异的。对于硬度高于55D的各种聚酯型热塑性弹性体， 高极性有机溶剂(酯、酮，胺等)对它均无影响，对于硬度为40D和55D的聚酯型热塑性弹性体，极性有机 溶剂对它们有中等程度的溶胀作用；非极性介质如水和各种油类，即使在较高的温度条件下也不起作用。 聚酯型热塑性弹性体对大多数有机溶剂、燃料及气体的抗溶胀性能和抗渗透性能是好的。但是，苯酚、低 分子量有机酸和某几种氯代烃对它会发生作用，作用的程度随材料硬段含量(即硬度)的增高而减弱。表20-29为聚酯型热塑性弹性体Hytrel耐化学药品的能力。表20-30和表20-31分别为Hytrel硬度为72D和40D的材料在各种不同化学药品中性能变化。 体积增加 ??浸泡温扯伸强度(浸泡后伸长率(浸泡后化 学 品 名 称 浸泡时间d 度 ? 为原有的)% 为原有的)% % 抽与液压液 7 121 83 62 <1 ASTM1号油 7 150 98 88 1 ASTMl号油 7 121 92 62 5 ASTM3号油 7 150 83 31 6 ASTM9号油 7 121 97 70 1 自动传输液 7 150 101 96 2 A型 7 121 98 74 2 A型 7 150 99 94 2 自动传输液 7 121 97 121 15 F型 7 22 102 104 4 F型 7 50 94 10 9 PYDRAUL312 7 22 99 104 9 溶剂与燃料油 7 50 104 103 12 ASTM参比燃料油B 7 22 108 112 2 ASTM参比燃料油B 7 22 104 112 6 ASTM参比燃料油C 7 22 98 112 <1 ASTM参比燃料油C 7 22 107 103 <1 正丁醇 7 38 112 106 <1 CELOSOLVE乙酸酯 7 22 109 112 6 异辛烷 7 22 99 101 13 JP-4气燃料油 7 22 109 109 7 JP-4气燃料油 7 22 106 110 <1 甲基异丁基甲酮 7 22 102 104 10 二甲苯 7 22 98 93 25 卤化烃 7 38 93 100 16 四氯化碳 7 38 107 113 <1 氟里昂113 7 22 90 104 <1 全氯乙烯 7 252 109 110 <1 三氯乙烯 7 22 110 117 <1 酸与碱 7 22 102 110 <1 冰醋酸 7 22 82 88 31 乙酸(5%) 7 22 98 112 <1 氨氧化钠(20%) 7 22 100 114 <1 氢氧化钠(10%) 7 22 110 104 6 硫酸(20%) 7 22 101 110 <1 硫酸(10%) 其 它 苯 胺 邻苯二甲酸二丁醋 乙二醇 甲苯二异氰酸酯(2，4-异构体) WESSON油 ?这些性能 是于室温下测定的，应变速率为51mm/min(2in/min)，所用哑铃状试片系从在标准条件下注射 成型的胶板中裁切下来的。 2)， 原有性能：拉伸强度为39.30MPa(50700 lbf/in (22?) 伸长率为350%， 2 100%定伸应力为17.2MPa(2500lbf/in)。 化学品名称 浸泡时间d 浸泡温度 ? 拉伸强度(浸泡伸长率(浸泡后100%定体应力体积增 后为原有的) % 为原有的) % (浸泡后为原有加 % 的) % 油与液压液 7 22 100 101 99 <1 ASTMl号油 7 100 83 103 111 2 ASTM1号油 7 22 99 107 95 8 ASTM3号油 7 100 78 96 100 23 ASTM3号油 3 70 108 101 无数据 21 原油(阿尔及利亚) 7 22 90 112 78 40 PYDRAUL312 7 100 50 104 44 5 PYDRAUL312 7 22 112 110 100 1 URSA油 7 100 93 104 110 5 URSA油 原有性能：拉伸强度为25.51MPa(3700lbf/in2)， (22?) 伸长率为450%， 100%定伸应力为7.584MPa(1100lbf/in2)。 聚酯型热塑性弹性体介电性能一般，适于低电压场合使用。表20-32为常温下Hytrel的电性能数据，电性能随湿度不同梢有变化，表20-33为Hytrel 55D和63D两种不同硬度材料在五种温度条件下的电性能。随 着温度的升高，体积电阻率下降，介电常数上升，功率因数上升的幅度较大。 聚酯型热塑性弹性体具有优良的抗辐射性能，这为该材料用于核辐射开辟了新的应用领域。表20-34为三57Gy(10rad)的高能辐照，Hytrel的拉伸强度及定伸种不同硬度的Hytrel抗辐射性能。数据表明，经过10 应力变化不大，不致影响材料的使用。 电 性 能 ASMT试验方法 Hyirel40D Hytrel55D Hytrel63D Hytrel72D 介电强度，MV/m D-149 35.4 33.3 32.1 25.4 22?，50%相对湿度 150 34.0 29.5 30.9 — 22?，100%相对湿度 150 0.66 0.82 0.80 — 功率因数(1kHz)，% 257 0.77 0.87 0.91 — 22?，50%相对湿度 5.97 4.6 4.85 4.16 22?，100%相对湿度 6.01 4.9 4.96 — 13131315介电常数(1kHz) 2.25×10 5.6×10 1.43×10 4.45×10 13131222?，50%相对湿度 1.11×10 3.0×10 1.01×10 — 22?，100%相对湿度 体积电阻率，Ω?cm 22?，50%相对湿度 22?，100%相对湿度 体积电阻率(ASTMD-257) 介电常数(1kHz)(ASTMD-150) 功率因数(ASTMD-150)，% Ω?cm 温度，? 55D 63D 55D 63D 131323 3.0×10 1.43×10 4.97 4.84 0.84 1.02 910 100 9.3×101.15×105.91 5.88 5.82 5.26 9106.0×10 1.19×10 125 5.76 5.92 9.56 11.59 992.6×10 3.93×10 150 6.16 6.94 24.11 43.72 991.0×10 1.8×10 6.70 8.52 53.82 81.06 175 Hytrel 40D Hytrel 55D Hytrel 63D 原有性能 25.5 35.1 36.1 拉伸强度，MPa 610 570 450 伸长率，% 8.8 12.0 19.2 100%定伸应力，MPa 11.2 18.3 25.8 300%定伸应力，MPa 3510G(10rad)辐射 22.8 30.4 36.3 y 拉伸强度，MPa 595 525 425 伸长率，% 8.2 13.6 48.9 100%定伸应力，MPa 11.2 11.5 26.4 300%定伸应力，MPa 4610G(10rsd)辐射 24.1 29.5 33.8 y 拉伸强度，MPa 600 530 430 伸长率，% 8.8 13.6 18.5 100%定伸应力，MPa 11.7 17.2 26.9 300%定伸应力，MPa 5710G(10rad)辐射 23.3 29.1 35.3 y 拉伸强度，MPa 535 450 415 伸长率，% 8.3 14.8 19.6 100%定伸应力，MPa 12.1 18.5 27.6 300%定伸应力．MPa 13J(3.2MeV)，温度30?，湿度50% 注：测试条件为3.2×10 (四)老化性能 聚酯型热塑性弹性体具有优异的耐热性能。该材料在120?以上温度使用时，其拉伸强度远远超过聚氨酯。 添加紫外光屏蔽剂，其耐大气老化性能会明显提高。表20-35为Hytrel的热空气老化试验结果。结果表明， 121?热空气老化4周后，硬度为40D、55D和63D的三种材料拉伸强度保持率分别为67、83和70%，伸长率保持率分别为94、93和83%。在150?热空气老化2周，材料的性能下降很大，就Hytrel 55D而言，拉伸强度保持率为33%，伸长率保持率为14%。但是经过稳定剂专门处理的聚合物，在150?热空气老化2周，拉伸强度保持率为54%，伸长率保持率为67%，说明老化性能得到大大改善。 添加胺类防老剂，特别是RD即2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体类防老剂具有明显的效果。添加 RD的Hytrel 5556 HS其耐老化性能较普通Hytrel 5556高8～10倍。 Hytrel 92A Hytrel 55D Hytrel 63D 原有性能 40.7 44.1 43.4 拉伸强度，MPa 805 750 530 伸长率，% 6.4 14.5 17.2 100%定伸应力，MPa 8.3 16.0 24.3 300%定伸应力，MPa 121?老化四周后 27.6 36.9 30.3 拉伸强度，MPa 760 700 440 伸长率，% 6.4 16.4 19.2 100%定伸应力，MPa 8.8 16.5 19.5 300%定伸应力，MPa 150?老化2周后 — 14.80 23.1 拉伸强度，MPa — 110 420 伸长率，% — 14.1 17.9 100%定伸应力，MPa — — 20.0 300%定伸应力，MPa 150?老化2周后(此为经过处理的聚合物) — 23.9 — 拉伸强度，MPa — 500 — 伸长率，% — 14.5 — 100%定伸应力，MPa — — — 300%定伸应力，MPa 聚酯型热塑性弹性体兼有熔融稳定性好和结晶速度快的特点，因而具有良好的加工性，适应多种加工工艺， 用热塑性塑料加工的工艺及方法如挤出成型、注射成型、吹塑成型、旋转成型、热成型及熔融浇铸成型等， 都可能得到性能优异的最终产品。 聚酯型热塑性弹性体耐水性能好，与空气中的水分不发生反应，但是长时间置于空气中则很容易吸收水分。 如果空气中湿度比较大，材料水分含量达到0.1%时，在使用前应进行干燥处理。 聚酯型热塑性弹性体剪切速率和表现粘度的关系见图20-19。 由图可见，在剪切速率较高时，例如注射成型和挤出成型所出现的情况，剪切速率对熔融粘度的影响是十分明显的；当剪切速率较低时，熔融粘度 曲线平坦，接近牛顿流体，对加工是十分有利的。 各种硬度Hytrel聚酯型热塑性弹性体的熔点如下： Hytrel 40D 168? Hytrel 63D 206? Hytrel 55D 211? Hytrel 72D 213? 用注射成型技术可以加工成各种形状和尺寸的制品，一次注射量从几克到7kg。往复式螺杆型注射机由于能得到温度均匀一致的熔体而优先采用。Ram型机器不适用于进行聚酯型热塑性弹性体的注射成型；逐渐 加热熔化的通用型螺杆注射机亦适用于加工聚酯型热塑性弹性体。如果物料输送途径短，则会造成剪切过 热，而后发生热裂解。螺杆沟槽深度应逐渐变浅。推荐螺杆压缩比为3.0～3.5。压缩比过高，功率消耗大；压缩比过低，则不能使物料熔融均匀。螺杆的长径比在18：1～24：1之间。较高的长径比能保证得到混合均一的熔体。典型的注射成型条件如表20-36所示。 40D(92A) 55D～63D 72D 柱塞温度，? 154～171 199～216 210～227 后部 171～188 216～232 227～243 中心 171～193 216～238 227～249 前部 171～199 216～238 227～249 注射口，? 171～199 216～238 227～249 熔融温度，? 60 60 60 螺杆速度，r/min 27 38 52 模型温度，? 20 10 10 周期，s 2 2 2 注射 30 30 30 升压 保持 40D(92A) 55D～63D 72D 筒体温度，? 155～165 195～210 205～210 第一段 170～180 210～225 210～215 第二段 170～180 210～225 215～225 第三段 170～180 210～225 215～225 机头温度，? 170～180 210～230 215～230 模具，? 170～190 210～230 215～230 熔融温度，? 采用普通塑料挤出机可以将聚酯型热塑性弹性体挤出成型为片材、管材，电线包皮和薄膜。挤出机长径比 一般为20：1～24：1。挤出机简体至少有三个独立控制的加热区。通常用于聚乙烯挤出的各种螺杆挤出机 能够成功地用于挤出聚酯型热塑性弹性体。螺杆分为三个区，即加料区、压缩区和计量区。压缩比是指进 料区螺纹深与计量区螺纹深之比。压缩比在2.7:1～4：1为好。聚酯型热塑性弹性体在小型螺旋挤出机上 的挤出成型的主要温度参数如表20-37。 聚酯型热塑性弹性体还可用旋转成型、吹塑成型和熔融浇注成型等成型工艺制造产品。如用旋转成型工艺 加工球、小型充气无内胎轮胎等。旋转成型要求使用35目粉料，并在短时间内使物料加热到370?。采用 吹塑成型工艺需要共聚物具有高的熔融粘度和熔融强度。相应熔融指数要低。美国Du Pont公司的Hytrel HTG-4275是能满足吹塑成型的聚酯型热塑性弹性体。采用熔融浇铸成型工艺，加工费用低，能保证产品的 尺寸稳定性。 1．液压软管、管线包覆层 用热塑性聚酯做成的软管具有强度高、柔软、使用温度范围宽、耐屈挠疲劳和蠕变低等特点，因而，适于 多种场合下使用。如用Hytrel管与包皮制成的软管。即使很薄，强度也较大，温度使用范围可在-40～120?。因为可以不加增塑剂，因而无增塑剂喷出胶管表面而使胶管表面变硬，不需要使用大量炭黑，胶料介电性 能好，可以连续压出，无后硫化工序，可以减少设备投资，提高劳动生产率。 2．浇铸轮胎 利用旋转成型工艺可以浇铸小型充气轮胎，此轮胎具有强度高、耐屙挠疲劳和负载能力高等特点。 3．传动带 利用热塑性聚酯的高模量、低蠕变特点，可以用该材料制造传动带以代替织物一橡胶层压传动带，这种传 动带可以在机器上直接续接，长度易于控制和调节。 4．其它用途 根据聚酯型热塑性弹性体性能特点，可以用于很多其它方面，如挠性联轴节、垫圈、防震制品、阀门衬里， 以及高压开关、电线和电缆护套、配电盘绝缘子等电气零配件等。 品 种 牌 号 特 征 生 产 厂 家 国 别 Hytrel 4055 模压与挤出适用 E.I.drpont de 美国 Nemours&Company Hytrel 4056 模压、挤出适用 Hytrel 5526 热稳定型 Hytrel 5556 模压与挤出适用 Hytrel 5555HS 模压与挤出适用 Hytrel 6345 Hytrel 6346 Hytrel 7246 品 种 牌 号 特 征 生 产 厂 家 国 别 Hytrel 10MS 水解稳定性母胶 E.I.du pont 美国 Hytrel G20UV 紫外光稳定型 De Nemoars Hytrel G30HS 热稳定型 & company Hytrel G40CB 阻燃型母胶 Hytrel G4074 耐热耐油母胶 Hytrel G4766 Hytrel G6356 Hytrel HTG4275 Hytrel HTG4450 Hytrel HTG3539 ペルプレン H33 東洋纺绩 日本 ペルプレン H50 ペルプレン H57 ペルプレン H63 ペルプレン H76 ペルプレン H84 ペルプレン P105M ペルプレン P105B ペルプレン P40H ペルプレン P40B ペルプレン S-1000 ペルプレン S-2000 ペルプレン S-3000 ペルプレン S-6000 ペルプレン S-9000 ハィトレル 4056 東レデユポン 日本 ハィトレル 4057 ハィトレル 4766 ハィトレル 5557 ハィトレル 7246 ハィトレル HTC 2351 ハィトレル HTC 2551 ハィトレル HTC 2611 ハィトレル HTC 4275 ゲリラックス 大日本仁 化学工業 日本 Arnitel A04 102 AK20 Mhemic 意大利 Arnitel A04 900 Arnitel AV2 3605 Arnitel AV2 370 Arnitel T06 200 Arnitel T06 240 Arnitel TV4 260 Arnitel TV4 240