Термопластичный олефин

Термопластичный олефин , термопластичный полиолефин (ТПО) или олефиновые термопластичные эластомеры относятся к смесям полимера и наполнителя, обычно состоящим из некоторой фракции термопластика , эластомера или каучука и обычно наполнителя .

Применения на открытом воздухе, такие как кровля, часто содержат ТПО, поскольку он не разлагается под действием солнечного УФ-излучения, что является распространенной проблемой нейлонов . ТПО широко используется в автомобильной промышленности .

Материалы

Термопласты

Термопласты могут включать полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), блок-сополимер полипропилена (BCPP) и другие.

Наполнители

Обычные наполнители включают, помимо прочего , тальк , стекловолокно , углеродное волокно , волластонит и MOS (оксидносульфат металла).

Эластомеры

Обычные эластомеры включают этиленпропиленовый каучук (EPR), EPDM (EP-диеновый каучук), этилен-октен (EO), этилбензол (EB) и стирол-этилен-бутадиен-стирол (SEBS). В настоящее время имеется большое разнообразие коммерчески доступных каучуков и BCPP. Их производят с использованием региоселективных и стереоселективных катализаторов, известных как металлоцены . Металлоценовый катализатор внедряется в полимер и не может быть восстановлен.

Создание

Компоненты для ТПО смешиваются при температуре 210–270 °C под сильным сдвиговым усилием . Для получения непрерывного потока можно использовать двухшнековый экструдер или смеситель непрерывного действия, а компаундер Бенбери для периодического производства можно использовать . Более высокая степень смешивания и диспергирования достигается при периодическом процессе, но перегретая партия должна быть немедленно обработана через экструдер для гранулирования в транспортируемый промежуточный продукт. Таким образом, серийное производство, по сути, увеличивает затраты.

Структура

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 металлических сплавах, свойства продукта ТПО во многом зависят от контроля размера и распределения микроструктуры . ПП и ПЭ образуют пластинчатые кристаллиты, разделенные аморфными областями, которые могут превращаться в разнообразные микроструктуры: от монокристаллов, кристаллизующихся в разбавленном растворе, до волокнистых кристаллов и структур шашлыка. Тонкие пленки из неподвижных расплавов могут образовывать сферолитовые нападающие структуры, демонстрирующие цилиндрически-симметричное двойное лучепреломление. Компоненты смеси ПП и ПЭ составляют «кристаллическую фазу», а каучуковые и разветвленные цепи ПЭ, а также концевые группы ПЭ/ПП образуют «аморфную фазу».

Если ПП и ПЭ являются доминирующими компонентами смеси ТПО, то каучуковая фракция будет диспергирована в сплошную матрицу «кристаллического» полипропилена. Если доля каучука превышает 40%, инверсия фаз может быть возможна при охлаждении смеси, что приводит к образованию аморфной непрерывной фазы и кристаллической дисперсной фазы. Этот тип материала не является жестким, и его иногда называют TPR (термопластичная резина).

Чтобы повысить жесткость смеси ТПО, наполнители используют явление поверхностного натяжения. Выбирая наполнитель с большей площадью поверхности на вес, можно достичь более высокого модуля упругости при изгибе. Удельная плотность смесей ТПО находится в диапазоне от 0,92 до 1,1.

Приложение

ТПО легко перерабатывается методами литья под давлением, экструзии профиля и термоформования. Однако ТПО нельзя выдувать или поддерживать толщину пленки менее 1/4 мил (около 6 микрометров).