spots-共同
TPU
玻璃化转变温度
(
一
)
玻璃化转变温度是指
TPU
非晶态或结晶态
TPU
中的非晶部分从玻璃态到高弹态的
转变温度（
T
gs
）。通常讲的
TPU
< br>Tg
就是指的
T
gs
；硬段相在硬段分子量足够大时
亦存在玻璃化转变温度（
< br>T
gh
）。
TPU T
gs
大约在－
32
～－
71℃,与软段结构、分子
量有关，亦与硬段结构、浓度有关。
（
1
）
Pel
lethane TPU
的
T
g
表
49
显示
了
Pellethane
TPU
的玻
璃化转变温度
T
g
，聚酯型
TPU
的
T
g
、无论硬度
高低，
普遍高于聚醚型
TPU
，
表明后者耐低温性能优于前者。
硬度越高，
T
g
越高。
表
49 Pellethane
TPU
的
T
g
性能
硬度（邵尔）
77A
T
g
／℃
-39
性能
硬度（邵尔）
72A
T
g
／℃
-69
PES-TPU
94A
94A
-26
-20
PET-TPU
88A
92A
-38
-25
84A
-40
82A
-40
86A
-37
86A
-42
58D
－
55D
－
65D
－
64D
－
2
）软段结构的影响
TPU
的玻璃化转变温度与软段结构密切相关，表
50
给出了几种典型软段的
影响。软段分子量
=2000
，硬段是
MDI-BD
O
，含量
40%
～
60%
。显而易见，聚
醚软段
T<
/p>
g
低于聚酯软段，
这是由于聚醚软段所含
的醚基
（－
O
－）
的柔性大于聚
酯软段的酯基之故；从
TPU
的形态观察，聚醚软段相的纯度较高，深于其中的
硬段较少，聚酯软段则不同，
它的纯度低，溶解的硬段较多，所以聚醚软段
T
g
低于聚酯软段。
表
50
软段结构对
TPU
T
g
的影响
聚醚软段
PTMG
P(TO/EO)
T
g
／℃
-71
-61
聚醚软段
P(EO/PO)
PCL
T
g
／℃
-51
-48
聚醚软段
PBA
PEA
T
g
／℃
-46
-32
熔融指数解释
熔融指数是塑料加工里
面常用的概念，
表示的是在规定的温度和压强下，
聚合物在规定
时间
里流出的质量，
反映的是聚合物的流动性，
和聚合物的分子量分子量分布等有密切关系，
甚
至在加
工领域，人们更关心熔融指数而不是分子量。因为熔融指数一来测定起来比较容易，
二来
可以更好的和加工工艺条件联系起来。
TPU
密度
TPU
弹性体的物理性能包括密度、线性膨胀系数、摩擦系数、
气体扩散系数、传
热系数、玻璃化转变温度、熔点、熔化热、比热容和特性粘度等。
1
、密度
TPU
的密度大约在
1.10
～
1.25
之间，
在同等硬
度时聚醚型
TPU
密度比聚酯型
TPU
低。
TPU
密度决定于软段种类、分子
量、硬段或软段含量以及
TPU
聚集态。这一
< br>部分讨论
TPU
与橡胶和塑料的比较、软段类型的影响、
TPU
分子量的影响、软段
取代基的影
响和硬段含量的影响。
（
1
）与橡胶和塑料的比较
TPU
密度与橡胶和塑料的比较示于表
33
。
由此可见
TPU
密度与其他橡胶和塑料无
显著差异。
TPU
与橡胶和塑料密度的比较
热塑性橡
聚酯弹性
软乙烯塑
氯丁橡胶
胶
体
料
硬度（邵尔）
75~75D
65A
～
90A
90A
～
70D
40A
～
90A
20A
～
90A
密度／
（
g/cm
3
）
性能
TPU
尼龙
1.05
～
1.25
0.83
～
1.20
1.17
～
1.22
1.2
～
1.4
1.23
3
、气体扩散系数
< br>气体扩散系数（透气性）（
Q
）是指在一定的温度和压力
下，气体透过试样规定
面积的扩散速率，以每单位时间、压力、面积透过一定厚度隔的气
体体积表面，
即［
m
2
/(s·Pa)］×10
-18
。不同气体的渗透率<
/p>
Q
差别较大，
TPU
对空气的
Q
值一
般为
(3
～14)
×10
-18
m
2
/(s·Pa)。
这里讨论影响
Q
值的一些因素：
包括温度、
TPU
软段类型、硬度等，另外还讨论
TPU<
/p>
的透水气性。
（
1
）温度的影响
Desmopan
在
25℃、60℃的空气、氮气、氧气和二氧化碳气体的扩散系
数
Q
值示
于表
41,
这是用
100
μ
m
膜测得之数据。
不难看出扩散系数在
60℃比
25℃增加数
倍。
表
41
温度对扩散系数的影响
温度／℃
25
60
扩散系数
Q×10
－
18
／（
m
2/
s·Pa）
空气
氮气
氧气
二氧化碳
5~12
4
～
6
10
～
18
41
～
101
—
22
～
43
54
～
113
78
～
324
（
2
）聚酯型与聚醚型
TPU
的比较
Elastollan
TPU
弹性体聚酯型与聚醚型扩散系数的比较示于表
42
。对空气、氮、
氧和二氧化碳四种气体的
Q
值，聚酯型
TPU
普遍低于
聚醚型。
表
42
< br>聚酯型与聚醚型
TPU
的扩散系数的比较
TPU
软段
聚酯型
聚醚型
扩散系数
Q×10
－
< br>18
／（
m
2/
s·Pa）
空气
氮气
氧气
二氧化碳
3
～
12
1
～
4
4
～
14
20
～
200
6
～
14
3
～
6
8
～
21
90
～
230
TPU
与
P
VC
的区别
性聚氨酯弹性体的英文名
简称，是一种性能非常优秀的弹性体材料，相对
PVC
材料来说
，从外观上看主要有以下区别：
1
、
透明的
TPU
时间长了以后会带黄底，
PVC
一般有蓝底和黄底两种。
2<
/p>
、
TPU
硬度范围较广，
从
shore
A
60-shore
D
74
；
PVC
硬度一般从
s
hore
A
30-120
；
3
、
TPU
耐磨性、耐低温性、耐
油性、耐化学品性、回弹性均优于
PVC
；
4
、
TPU
环保安全性能非常好，不含有增塑剂和邻苯二甲酸盐等违禁物资，
PVC
则有环保方面的问题；
5
、
TPU
制品闻起来没有气味，而
P
VC
制品有很强烈的刺鼻气味。
热塑性聚氨酯弹性体的加工应用技术
TPU
的基本特性和特殊品级
1
．基本特性：
TPU
是分子中含有
-NH-COO-
基团的材料，长链的二元醇和异氰酸酯成分构成了软段，短键的二元醇和异氰
酸酯成分构成了硬段，
TPU
很多特性取决于长链
二元醇的种类，其硬度用硬段做比例来调节，它的光老化
性可加光稳定剂来加以改善，同
时也取决于异氰酸酯是芳香族还是脂肪族。它不同于其他热塑性弹性的优
异性能如下：<
/p>
（
1
）优异的耐磨性能、它的
Taber
磨耗值为
0.5-0.35mg
，是塑料中最
小的，若加入
MoS2
、硅油石墨
等可
降低摩擦系数，提高耐磨程度。
（
2
）拉伸强度和伸长率：
TPU
的拉伸强度是天然橡胶和合成橡胶的
2-3
倍，聚酯型的
TPU
拉伸强度近
60MPa
，伸长率近
410%
，聚醚
型
TPU
的拉伸强度为
50MPa
，伸长率为
>30%
。
（
3
）耐油
、耐汽油性能：
TPU
的耐油性能优
于丁腈橡胶，具有极好的耐油寿命。
（
4
）耐低
温性、耐候性、耐臭氧性能
TPU
的
耐气候老化性能优于天然橡胶和其他合成橡胶。它的耐臭氧，耐射线的特点在航天工业有特殊的用
途。
< br>（
5
）医疗卫生性
TPU
具有生物相容性和抗血凝性，医用
TPU<
/p>
应用越来越广泛，如人造心脏、人工肾、输血管、血浆袋、输
尿管
、外科技术用固定材料等。
（
6
）硬度范围
TPU
硬段的为邵氏
A10-
邵氏
D80
，而普通的橡胶硬度范围一般在邵氏
A60~100
，
TPU
在邵氏硬度
A15
以下的
所
有弹性体，都有相似的压缩变形特性。
在邵氏硬度
A85
< br>到
85
以上时
TPU
仍保持弹性。
这是其他弹性体所没有的特性。
所以
TPU
具有高负载支
撑能力和良好的吸
振效应。
2
．特殊品级：
（
1
）美国
BF Goodric
h
公司生产的
TPU
（商品名
ESTANE?）
（
2
）德国
Bayer
公司
TPU
品级（商品名
Desmopan
）
（
3
< br>）日本“ミラヮラソ株式会社的
TPU
品级（
Miractran.
品级）
该品级由于二元醇羟基的当量和异
氰酸酯当量的比率不同，分为
E
型和
P
型两系列。
E
型由于过剩的
异氰酸酯形成一部分多联结构，因此具有优异机械强度、压缩永久变形、永久伸展率。
P
型由于两组分比
例相等，而成线型结构，它的粘度
对温度的依存性小，流动性好，而有好的加工性能，且易溶剂。
最近该公司又开发了对于人体防静
电的电子部件；衣料及住房的快适应性透湿材料；对医疗和食品等
有安全要求的抗菌性材
料；鞋底用耐磨耗材料等，尤其是消光材料；发泡材料；蓄光材料；抗血栓性导尿
管用等
新功能材料。
成型加工技术
1
、
TPU
代表性的
成型加工方法是挤出成型和注射成型。这些成型方法需注意以下几点：
（
1
）由于
TPU
吸湿性强，加工前必须充分干燥；
]
（
2
）由于粘度对温度的依存性较慢，要提高温度控制精度；
（
3
）要从材料的特性考
虑螺杆的结构和长径比（如：压缩比、螺槽深度、
L/D
等）；
（
4
）根据
材料的流动性考虑模具结构（不会引起滞留的喷咀、流道、浇口等）；
（
5
）成型机的功率设定要稍大点（是通用树脂的
1.5~2
倍）；
（
6
）成型生退火处理，恢复原有特性（尤其是未完全塑化的
材料）。
2
、成型加工技术及应用
TPU
的加工与通用塑料及其他热塑性弹性体（
T
PE
）相比，难点并不少，然而最近由于成型机及加工技术的
改
进，已可采用多样的成型法以制得各类制品。
（
1
）管材，薄膜，片材领域：
TPU
管材，由于具有柔软，良好的抗拉伸强度，冲击强度，耐高低温性，管内充<
/p>
1.5MPa
而不膨胀。
*
压力
可“达
2-5MPa
及
良好的耐油性，为此是气管和油管的理想材料，广泛用作飞机、坦克、汽车、摩托车、机
床等的输气、输油软管。
TPU
管材主要用挤出成型加工。但由
于
TPU
易吸水而降低制品的强度，因此在加
< br>工前原料应于
100~120
℃下干燥
< br>4
小时、
使
TPU
中水份含量在
0.05%
以下，
挤出时要注意温度的调整，
在纯
TPU
中添加
1-4PHR
的润滑剂有助于料流的稳定挤出，
有利于管材表面光洁度的提高。
Desmopan
< br>的
786
、
385
、
392
品级，
ESTAN
E
的
58311
、
58092
、
58409
等品级均
可用于挤出管材。本所有
99
年开始开展了
TPU
软管性
能如表
5
。
注：①采用鞋底的耐久性试验法、原理是以<
/p>
DIN
磨耗试验为标准
本所研制的
φ
2/4mm
、
φ
< br>4/6mmTPU
软管、已成功地用于自动电梯输油管，
φ
3.5/4.5mmTPU
软管已用于
飞机另部件，
φ
3.5/4.5mm
、
φ
3.5/6.2mmTPU
软管已
用于汽车另部件、目前本所已能生产不同规格的
TPU
软管，将
替代进口产品进一步，拓展应用领域。
TPU
薄膜和片材由于具有强韧、
薄壁化、
独特的手感及良好
的环保性等而有较大的应用领域。该制品采用
T
型挤出法，吹塑
成型法及压延成型等方法、成型时必须选择适合于各成型法的合适品级。
Miractran
品级中的标准品级如
E100<
/p>
、
E300 ESTANE
的
58206
、
58887
、
58315
品级都能使用
T
型挤出成型，
能生产出几十
um
的薄膜。
吹塑成型法可用
Miractran
品级中的
E885PFAA
和
E390PFAA
品级，
ESTANE
的
58277
、
58409
、
58630
、
58315
能生产出不粘的、柔软的、非常薄且润幅的薄膜。
压延成型法可用
Miractran
品级中的
E585MSOH
、
E660MSOH
、
E380MSNT
品级、
硬度从
60A
到
95A
都能加
工。
（
2
）热熔薄膜、涂层领域：<
/p>
该领域的
用途是利用
TUP
的粘接性、伸缩性及良好的表观特性，它不仅
简单地作为粘接材料，而且还
广泛应用作为
T
< br>恤衫等服装图案热转印拷贝用薄膜，这些薄膜可用
T
型挤
压法和吹塑成型法生产。厚度为
10
μ
m
左右可用
Miractran
品级中
的不变黄型和热熔型品级。近来用同样原料制成“无纺布”，控制在
25~100g/m
2
，此“无纺布”除了有上述特性外还因具有空隙结构而有透湿机能，作为新颖的衣料而
引人注
目。
另外球状的粉末热熔材料，还可用于汽车部件的涂装领域。
<
/p>
（
3
）低压缩永久变形，耐热变形性领域
：
表<
/p>
3
的
Miractran
低压缩永久变形
/
耐热型
H<
/p>
品级是在原来的基础上进行了大的改造。
这主要是通过材
料的配备技术、加工技术、适当的退火处理而成。主要应用于工业受压受热部件。
（
4
）电子束交联领域：<
/p>
在有耐热
性、耐药品性、耐摩擦性等较高要求的领域，标准品级的
TPU
不能满足其性能要求，改进的
方法是用电子来进行交联，在表面形成交联层这样可满足上
述要求，可制成垫圈、膜片、护套、软管等。
总之
TPU
汽车、工业部件、软管、垫圈、密封件、电线电缆、医用等方面得到了广泛的应用。
热塑性聚氨酯弹性体（
TPU
）软管
热塑性聚
氨酯弹性体（
TPU
）软管介于橡胶和塑料之间，具有很多优良
的特性：
1
、
优异的耐磨性能：它的
Taber<
/p>
磨耗值为
0.35-0.5mg
，是塑料
中最小的。
加入润滑剂可降低磨擦，从而进一步提高耐磨程度；
2
、
拉伸强度和拉伸率：
TPU
的拉伸强度是天然橡胶和合成橡胶的
2-3<
/p>
倍，
聚酯型的
TPU
拉伸强度〉
60Mpa
，伸长率
4
10% ,
聚氨酯
TPU
的拉伸强度
为
50Mpa,
伸长率
550%
；
3
、
耐油：
TPU
的耐油性能优异于丁腈橡胶，具有极好的耐油寿命；
4
、
耐低温、耐候性、耐臭氧性能，
TP
U
的耐气候老化性能优于天然橡胶
和其它合成橡胶，它的耐臭氧
、耐射线的特点在航天工业有特殊的用途；
5
、
食品医疗卫生：
TPU
具有生物相容性和抗血凝性，医用
TPU
应用越来<
/p>
越广泛。如输血管、输尿管、输液管。
TPU
不含增强剂、无毒无味，广泛应用于食品行业；
6
、
硬度范围：
TPU
< br>的硬度为
10A-80D
，在
1
5A
以下都有相似的压缩变形
特性。在硬度
85A
以上时仍保持弹性，这是其它弹性体所没有的特性，所以
TPU
具有高负
载支撑能力和良好的吸排效果；
7
、
TPU
软管一般分为聚酯型
TPU
、聚醚型
TPU
和聚几、聚己内酯型
TPU
软管：
ⅰ聚酯型
TPU
软管性能特点
聚酯型
TPU
软管：具有较高的力学温度、良好的耐磨性、耐油性、耐燃料和耐溶剂性、高
温性能和优异的耐紫外线性及水解稳定性。有上列要求的应用，推荐使用聚酯型
TP
U
系列
软管；
ⅱ聚醚
型
TPU
软管性能特点：
有低温柔韧性、良好的耐候性、耐水解和抗细菌滋生要求的应
用，推荐使用聚醚型
TPU
系
列软管；
ⅲ聚己内酯型
TPU
软管性能特点
聚己内酯型
TPU
软管：即具有聚酯型
TPU
的力学强度
和高温性能，又具有聚醚型
TPU
的
耐
水解和耐低温性能，回弹性好，适用于特殊行业的应用
热塑性塑料成型加工性能：
〈一〉
吸湿性：吸水的（
ABS.
尼龙，有机中玻璃）懦水的（聚乙烯）含水量大，易起泡，
需干燥。
〈二〉
塑料物态：
1
、
玻璃态：一般的塑料状态
TG
高于室温。
2
、
高弹态：温度商于
TG
，高聚物变得像橡胶那样柔软，有弹性。
3
、
粘流态
：沾流化温度以上，
高聚物相继出现塑料流动性与粘性液体流动区移，
< br>塑料成型
加工就在材料的粘流态进引。
〈三〉
流动性：
塑料在一定温度压力作用下，能够充分满模具型腔各部分的性能，称作流动性。
流动性差，注射
成型时需较大的压力；流动性太好，容易发生流涎及造成制件溢边。
〈四〉
流变性：高聚物在外加作用下产生流动性与变形的性质叫流变性。
牛顿型流体与非牛顿型流体。
牛顿流体
：主要取决于（流变形为）剪切应力，剪切速率和绝对粘度，低分子化合物的液
体或溶液
流体属于牛顿流体。
大多数高聚物熔体在成型过程中表现为非牛顿流体。
〈五〉
结晶性：冷凝时能否结晶。
无定型塑料与结晶型塑料。
结晶型：尼龙，聚丙烯，聚乙烯，无定型塑料：
ABS
〈六〉
热敏性与水敏性。
〈七〉
相
熔性：熔融状态下，两种塑料能否相熔到一起，不能则会分层，脱皮。
〈八〉
应力开裂及熔体破裂。
〈九〉
热性能及冷却速度。
〈十〉
分子定向（取向）
。
〈十一〉收缩性。
〈十二〉毒性，刺激性，腐蚀性。
热塑料制品设计原则
一、
尺寸，精度及表面精粗糙度
〈一〉尺寸
尺寸主要满足使用要求及安装要求
，
同时要考虑模具的加工制造，
设备的性能，
< br>还要考虑塑
料的流动性。
〈二〉精度
影响因素很多，有模具制造精度，塑料的成份和工艺条件等。
〈三〉表面粗糙度
由模具表面的粗糙度决定，
故一般模
具表面粗糙比制品要低一级，
模具表面要进引研磨抛光，
透过制
品要求模具型腔与型芯的表面光洁度要一致
Ra
〈
0.2 um
塑件圈上无公差要求的仍由尺寸，一般采用标准中的
8
级，对孔类尺寸可以标正公差，而
轴类各件尺寸可以标负出差。
中心距尺寸可以棕正负公差，
配合部分尺寸要高于非配合部分
尺寸。
二、
脱模斜度
由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，
使塑件紧抱模腔中的型芯
和型腔中的凸出部分，
使塑
件取出困难，强行取出会导至塑件表
面擦分，
拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与
脱模（及
轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度，一般
1
°
——
1
°
30`
。
一
般型芯斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度不减小。
三、
壁厚
<
/p>
根据塑件使用要求（强度，刚度）和制品结构特点及模具成型工艺的要求而定
壁厚太小，强度及刚度不足，塑料填充困难
壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等
。
要求壁厚尽可能均匀一致，
否则由于冷却和固化速度不一样易产生内
应力，
引起塑件的变形
及开裂。
四、加强筋
设计原则：
〈一〉中间加强筋要低于外壁
0.5
mm
以上，使支承面易于平直。
〈二〉应避免或减小塑料的局部聚积。
〈三〉筋的排例要顺着在型腔内的流动方向。
五、支承面
塑件一般不以整个平面作为支承面，而取而代之以边框，底脚
作支承面。
六、圆角
要求塑件防有转角处都要以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。
< br>
塑件有圆角，
有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，
塑件的外观好，
有利于模具的强度及寿
命。
七、孔（槽）
塑件的孔三种成型加工方法：
（
1
）模型
直接模塑出来。
（
2
）模塑成盲孔再钻孔通。
（
3
）塑件成型后再钻孔。先模塑出浅孔好。
1
、
模塑通孔要求孔径比
（长度与孔径比）
要小
些，
当孔径
〈
1.5MM
，
由于模芯易弯曲折断，
不适于模塑
模塑型芯的三种方式。
2
、
肓孔的深度：
h
〈
（
3
—
5
）
d
d
〈
1.5
时，
h
〈
3d
3
、
异形孔（槽）设计
塑件如有侧孔或凹槽，则需要活动块或抽芯机构
平行射成原则
确定塑件侧孔
（槽）是否适
合于脱模。
热塑性塑料中软而有弹性的，如聚乙烯，
聚丙烯，聚甲醛导制品，内孔与外像浅的可强制脱
模。
八、螺纹
塑件中的螺纹可用模塑成型出来，
或切削方法获得通常折装或受力大的，要采用
金属螺纹嵌件来成型。
九、嵌件
为了增加塑料制品整体或某一部位
的强度与刚度，
满足使用的要求，
常在塑件体内设置金属
嵌件。
由于装潢或某些特殊需要，塑料制品的表面常有文字图案。
1
、
标志
2
、
凹凸纹
：如把手，旋钮，手轮制品的固边，以增加摩擦力，凹凸纹要做成直纹，以便于
脱模。<
/p>
3
、
花纹：凹凸纹，皮革纹，桔皮纹，纹浪纹，点格纹，菱形纹。
加工花纹方法：电火花加工，照像化学磨蚀，雕刻冷挤压。
热塑性弹性体生产现状与发展趋势
摘
要：热塑性弹性体
(TPE)
是一类应用广泛兼具有橡胶和塑料
特性的高分子材料。目前很多
橡胶领域都可以采用热塑性弹性体替代，
< br>特别是我国汽车工业的高速发展，
为各种热塑性弹
性体的
发展提供了巨大空间。
文章重点介绍了热塑性弹性体特性及应用、
生产现状、
市场消
费和发展趋势，对我国今后
TPE
的开发与产业化提出了以下几点建议：开发茂金属催化剂
合成的新型
TPE
；
加快动态
硫化技术和纳米复合材料技术的产业化和推广应用；
推进汽车工
业需要的
TPE
国产化进程；加大
TP
E
改性和与其他树脂的技术开发，提升
TPE
< br>材料性能；
研究新型
TPE
配方
、加工助剂的使用、加工设备和加工工艺。
关键词：热塑性弹性体
生产
应用
市场
发展
1.
概述
[1
～
6]
热塑性弹性体（
TPE
）是一种介于橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，具有橡胶和塑料的
双重性和宽广特性，广泛应用于汽车、电子电气、建筑、医疗等领域。随着新技术的发展，
促进了
TPE
性能的不断优化和提升，
应用领域不断拓展，
尤其是汽车和医疗领域需求强劲；
此外由
于人们环境意识的提高，材料回收性成为选材的一个重要因素，全球废弃的
PVC
成
为环境污染的重要问题，国外限制使用
PV
C
呼声日趋高涨，也促进了
TPE
消费
快速增长。
目前工业化生产
TPE
主要
分为以下几类：
苯乙烯类
（
TPS
）
、
烯烃类
（
TPO
）
、
氯乙烯
类
（
TPVC
）
、
氨酯类（
TPU
）
、聚酯类（
TPEE
）
、酰胺
类（
TPAE
）
、有机氟类（
TPF
）
、双烯类（
T
PB
、
TPI
）
等。
2003
年全球
TPE
消费量约为
1 850 kt
，过去
10
年全球保持年均
6
%
左右增长速度，
2003
年
比
2002
年增长了
6
.4%
。目前
TPE
消费结构中
TPS
约占
44%
、
TPO
占
31%
、
TPU
占
9.5%
、
TPEE
占
6.5%
、
其他
TPE
占<
/p>
9%
。
运输工业及有关行业已成为
TPE
头号下游消费市场，
2003
年用量约为
1 050 kt
。随着美国和欧洲
汽车产量的增加，以及中国及环太平洋地区一些国家
工业的迅速发展，
< br>TPE
应用日益扩大，
近年来增长强劲的是动态硫化热塑
性弹性体
（
TPV
）
< br>。
其在以汽车为中心的应用市场连续保持年均增长
15%
以上，作为替代软
PVC
和橡胶的新型
高性能材料，
具有成本和性能上的优势。
国外报道预测，
未来几年苯乙烯类热塑弹性体
（
TPS
）
仍居用量之首，但是所占份额呈下滑趋势；
随着
TPO
进入汽车和医疗市场，替代传统的热
固性橡胶和聚氯乙烯材料等，
TPO
市场份额将不断扩大，消费量快速增长。未来几年全球
TPE
< br>消费将提速，
预计年均需求增长率将达到
7%
左右，
2006
年全球
T
PE
需求量将达到
2 200
kt
左右。
我国是
TPE
重要的消费市场，
200
3
年消费量约为
300
kt
，其中主要是苯乙烯和丁二烯嵌段
共聚物
（
SBS
）
。
随着我
国近年来汽车工业高速发展，
TPO
类热塑弹性体的应用将迅猛
增加，
预计未来几年我国
TPE
的消费
年均增长率将超过
12%
，
2006<
/p>
年消费量将达到
420 kt
左右。
我国已成为全球
TPE
需求增长最快的国家
之一，而且尤其是以汽车为中心应用市场将保持
年均
15%
～
20%
的高速增长。
2
热塑性弹性体现状与进展
2.1
苯乙烯类
TPE[1,4-8]
苯乙烯类
TPE
为丁二烯或异戊二烯与
苯乙烯嵌段型共聚物，
主要品种为
SBS
，
目前全球
TPS
生产能力约为
1100 kt/a
，年产量在
800 k
t
以上。我国
SBS
生产能力约为
200 kt/a
，主要生产
企业为巴陵石
化、
燕山石化和茂名石化，
年产量约为
170 kt
。
SBS
具有良好拉伸强
度和弹性，
耐摩擦和疲劳性能优异，
且价廉物美，主要用于胶鞋
、改性沥青、
合成树脂改性剂和粘合剂
等，其中
80%
左右消费量用于制鞋业。目前我国已经成为全球鞋类主要生产国与出口国
，
2003
年鞋类产量约为
65
亿双，其中胶鞋产量为
45
亿双，出口约
30
亿双。由于胶鞋制造是
典型的劳动密集
型加工产业，在我国未来发展前景十分看好，目前国内
SBS
尚
无法满足市
场需求，
每年需要从中国台湾、韩国、日本和俄罗斯
进口大量的
SBS
产品，
2003
年进口量
约为
1
00 kt
。
发达国家和地区的异戊
二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物（
SIS
）发展很快，其产
量已占
TPS
产量的
30%
左右，约
90%
用于粘合剂领域，采用
SIS
制备的热熔胶不仅粘接性能优越，
而且耐热
性好，已成为欧美日各国热熔胶的主要材料。我国自
20
世纪<
/p>
90
年代中期开始
SIS
研究开发，
燕山石化开发了
3
个牌号
SIS
产品，
吉化开发了
JHY201
和
3
01
两个牌号的
SIS
，
但是至今还没有实现工业化，仅有巴陵石化建有
1
套
SIS
生产装置，
2003
年产量为
5
kt
左
右，用于生产热熔压敏胶带。近年来我国热熔胶市场一直保持快速增长势头，
2003
年热熔
胶消费量达到
102
kt
，
其中热熔压敏胶带达到
48
kt/a
，
消耗
SIS 15
kt
左右，
从国外进口
10 kt <
/p>
SIS
以满足国内市场需求。随着我国大型乙烯装置的建设速度加
快，
C5
资源综合利用将加
快实施，为
我国加快发展
SIS
提供了原料保障。
由于
SBS
存在的最大问题是不耐热，为此欧美等国对其进行了一系列性能改进，
其中利用
SBS
经饱和加氢得到
SEB
S
，
可使抗冲强度大幅度提高，
耐候性
和耐热老化性明显提高。
SEBS
不仅可以替代
SBS
应用，还是工程塑料类如聚酰胺（
PA
）
、聚碳酸酯（
PC
）
合金的增容剂。
SBS
或
SEBS
与聚丙烯（
PP
）熔融共聚形成互穿网络化
合物（
IPN
）
，
SBS
或
SEBS
为基材
与其他工程塑料形成
IPN-TPS
，大大提高
了工程塑料的耐寒和耐热性能。国内
2002
年巴陵
石化的
SEBS
中试装置通过鉴定，计划未来两年
内建设
30 kt/a
的
SEBS/S
IS
装置。
近几年来，国外发达国家
和地区苯乙烯类
TPE
产品市场成熟，需求增长稳定，国内外新
品
种开发主要集中在茂金属合金、医疗用无毒透明产品等方面。
如国外最新开发的新型茂金属聚合物聚苯弹性体（
PSE
）
，其中苯乙烯含量达到
80%
，
PSE
与聚乙烯（
PE<
/p>
）形成了两相连续分布的共混合金，这种合金既具有强度又具有韧性，成为
力学性能优异的韧性材料。
美国
Teknor Apex
公司开发
用于医疗管用的
MP1508L1
和
M
P1871-R
配混料，
属于结合氢化
异戊二烯橡胶的
TPS
产品，替代传统胶乳和塑料填充管，具有
更好的透明度和加工性能。
2.2
烯烃类
TPE[9-23] <
/p>
聚烯烃类热塑性弹性体（
TPO
）由橡胶
和聚烯烃构成，通常橡胶组分为三元乙丙橡胶
（
EPDM
）
、
丁腈橡胶
（
NBR
）
和丁基橡胶；
聚烯烃组分主要为聚丙烯
（
PP
）
和聚乙烯
（
PE
）
。
TPO
目前已成为汽车和家电领
域的主要橡塑材料，其中汽车上用量占总产量的
75%
以上，<
/p>
是热塑性弹性体（
TPE
）中增长最快的
一个品种，
TPO
产品中用量最大的是
EPDM/PP
。
TPO
生产工艺开发最早的技术是机械掺混法。
随着美国高级弹性体系统
（
AES
）
公司成功开
发完全动态硫化工艺制备的聚烯烃热塑性弹性体（
TPV
）
，使其性能大为改观，耐压缩变形
性、耐热
老化性、耐油性等有明显改善，成为目前
TPO
市场上的主流产
品。动态硫化工艺
成为
TPO
合成工艺
技术主要发展方向。
目前全球
TPO
消
费量约为
580 kt
，
未来几年增长速
度将高于
TPE
< br>平均增长速度达到
7.5%
左右，
2006
年全球
TPO
需求约为
730 kt
。
我国
TPO
开发较晚，随着我国汽车工业快速发展，加之轿车的
塑化与轻型化发展趋势，近
年来国内对
TPO
< br>需求量迅猛增加，应用研究进展迅速，部分国产
TPO
专
用料已开始替代进
口汽车专用料，但是
TPV
< br>生产较少，尚处于起步阶段。
大连理工大学开发的系列
EPDM/PP
产品用于生产汽车保险杠、内饰件、仪表板、风
机罩、
轮罩和箱包等，产品已经通过认证，目前在夏利、奥迪、捷达和奥拓等轿车中应用
，品种达
30
余种。北京化工研究院承担国家“八五”攻关项目
，进行研究
EPDM/PP
，产品主要是汽
车保险杠和仪表板，用于上海桑塔纳、一汽解放轻型卡车和二汽重型卡车，替代进口材料，
< br>累计装车
150
万辆以上。中国科学院长春应用化学研究
所以
PP
为基础树脂，
EPDM
为增韧
剂，二异丙基苯类过氧化物为交联剂，加入刚性填料、滑石粉、
碳酸钙，研制开发出汽车保
险杠专用料。
福州塑料研究所开发的
新型改性塑料
EPDM/PP
，
具有良
好的机械强度和刚性，
较高的热变形温度和适宜的熔体流动速率，
可以用作汽车保险杠和仪表板。
中石油吉化公司
研究院建有<
/p>
1 kt/a
的
EPDM/PP
生产装置，产品为
JHH-221
、
JHH-222
、
2E1
等三个品种，主
要为一汽生产线所配套，
可以用于
30
余种汽车配件的生产。
北京燕山石化公司树脂所
将
PP
、
EPDM
和云母共混制得既有耐冲击性又具有较高弯曲模量的复合材料，
可以用于注塑汽车仪
表板和汽车塑料件等。金陵石化研究院以高熔体指数的本体聚合物
PP
为基础树脂，采用非
过氧化物交联体系，研制出
PP/EPDM/PE
汽车保险杠，该法与传统的有机过氧化物交联体<
/p>
相比，工艺简单、产品质量好。辽阳石油化纤公司用均聚物
PP<
/p>
、
EPDM
、相溶剂、滑石粉
共混，研制出高冲击性
PP
汽车保险杠。洛阳石油
化工总厂以
PP
和
EPDM
为主要成分研制
出新的汽车方向盘专用料，综合性能优良。目前
EPDM/PP
用作汽车保险杠已成为汽车工业
发展趋势，如日本汽车保险杠
80%
采用
EPDM/PP
制造，西欧也有
6
0%
左右。近年来我国
汽车工业呈现超高速增长势头，
2003
年汽车生产量为
444.37
万辆，成为世界汽车第四大生
产国。业内专家预计未来我国汽车工业仍将
保持快速增长势头，
2010
年将达到
800
万辆，
其中主要增加轿车产量，同时轿车的国产化率也在
不断提高。
2003
年我国汽车仅保险杠和
仪表板消耗
EPDM/PP
就达
1
7.1
kt
，预计
2006
年我国汽车工业对
EPDM/PP
需求量将达到
30 kt
左右。
< br>目前
TPV
作为汽车密封条的优越性已被国内行业人士认
识，
高分子量的
TPV
由于耐磨性好、
摩擦系数小，作为汽车玻璃导槽密封条的挤出用料，更可作为汽车橡胶密封条的接角材料
。
水发泡海绵状
TPV
在国外已研制成
功，成为今后取代海绵橡胶制作汽车密封条的新趋向；
且
TPV
着色工艺简便，常作为汽车密封条外装饰层材料。目前国内数家密封条企业引进彩
色
TPV
和彩色橡胶共挤包覆橡胶密封条生产
线，另外橡胶密封条在集装箱、建筑等领域也
有应用。然而国内
TPV
生产量少、品种少、质量差，需求主要依赖进口，
200
3
年密封条消
耗
TPO
、
TPV
量约为
15 kt<
/p>
，其中
TPV
约为
2.5 kt
，由于
TPV
价格昂贵
，因此在某种程度上
限制了在国内使用。假设我国密封条生产达到国外应用材料同类水平
，按
2003
年密封条产
量算，起码需
求
TPE
约
22 kt
，其中
TPV
应达到
6
kt
。
除汽车工业外，电线电缆业是
TPO
消费又一重要领域。随着我国通讯事业迅速发展，对电
线电缆质量和数量提出更高要求，
原有的电线电缆生产工艺逐步淘汰。
目前国内电线电缆企
业众多，假设电缆采用
TPO
，用挤塑工艺生
产，不但生产效率提高，而且产品质量也随着
提高，同时可以简化生产工序，废旧制品及
边角余料也可以回收利用，产品成本可以降低
20%
～
50%
。在家用电器领域中
< br>TPO
的应用市场潜力较大，国外众多洗衣机配件采用
E
PDM/PP
，
但是在我国由于价格较高，
目前只有海尔和小天鹅电器公司进行应用，
预计
2006<
/p>
年汽车以外工业将消费
TPO
约为
18 kt
。
基于
上述，
2006
年国内市场对
TPO<
/p>
的总需求约为
54
kt
，业内专家预计未来几年我国
TPO
需求增长率将保持
10%
～
15%
的高速度增长，
2010
年国内
TP
O
需求量将达到
80
～
100 kt
。
由于
TPO
在汽车和电子电气中应用的重要性和良好的前景，使其成为
TPE
中增长最快的一
种，因此新工艺和新
产品开发与生产方兴未艾，特别值得关注的技术有：
（
1
）
动态硫化
TPO
合成。
动态硫化烯烃热塑性弹性开发生产是
TPO
发展中的里程碑，
TPV
成
为
TPE
世界中增长最快的品种，近年来年均增长率约为
15%
。主要是在低比例的热塑性
塑料基体中
混入高比例橡胶，
再与硫化剂一起混炼的同时使弹性体发生化学交联，
< br>形成的大
量橡胶微粒分散到少量塑料基体中，所以
TPV
的强度、弹性、耐热性、抗压缩永久性显著
提高，
热塑性、
耐化学性及加工稳定性也明显改善。
由于其
加工方法和性能最贴近硫化橡胶，
因此大量替代汽车用橡胶制品，目前全球消费量约为<
/p>
100
kt
。代表性产品为
AES
公司生产
的系列品种
Santoprene(EPDM/PP-TPV)
和
Geo
last
（
NBR/PP-TPV
）<
/p>
，如
AES
公司开发
TPV
新系列
B100
，
是第一个能直接连接
ABS
、
< br>PC
、
ABS/PC
共混物、<
/p>
聚甲基丙烯酸甲酯
（
PMMA
）
、
聚对苯二甲酸乙二醇酯（
PET
）等塑料的
TPV
，能形成牢固连接键，不需要粘接剂。目前
Satoprene
系列产品日新月异，国外著名高档轿车多选用其制备车用橡胶件。另外国外知名
的
EDPM
公司都先后推出有自己特点的
TPV
产品，如日本三井化学公司的
Milasto
mer
等。
（
2
）反应器直接制备
TPO
。国外近
年来反应器直接制备热塑性聚烯烃发展迅速，市场需求
量快速增长，预计欧美地区未来年
均需求增长率将达到
15%
左右，亚洲国家需求增长率要
略低一些。由于反应器直接制备
TPO
是在聚
合反应过程中得到，省去合成橡胶粉碎和共混
挤出过程，采用乙烯替代
< br>EPDM
，故生产成本低。如
Basell
公司采用特种催化剂在聚合阶
段制备软聚合物反应
器直接制备
TPO
，大大降低产品成本；
Exxon Mobil
公司开发新型反应
器制得
TPOs
（柔性聚烯烃）结合茂金属技术，具有硬度和抗冲击的平衡。目前
欧美国家已
经开始使用反应器直接制备热塑性聚烯烃逐渐替代混合型热塑聚烯烃。
（
3
）茂金属催化
剂合成
TPO
。
20
< br>世纪
90
年代茂金属催化体系用于橡胶工业化生产，成为
合成橡胶最突出的进展之一。
茂金属催化乙丙橡胶与传统乙丙橡
胶相比具有产物的相对分子
量分布窄；
产品纯净颜色透亮、
聚合结构均匀；
尤其是通过改变茂金属结构可以准确地调节
乙烯、
丙烯和二烯烃的组成，
在很大范围内调控
聚合物的微观结构，
从而合成具有新型链结
构的、不同用途的产
品。自
1997
年开始工业化生产至今，全球茂金属催化乙丙橡
胶产能已
达
200 kt/a
以上；我
国也开始茂金属乙丙橡胶研究和中试生产。茂金属催化合成的氢化丁腈
橡胶价格比传统方
法合成要低很多；这些茂金属合成橡胶性能特殊，以此为基础合成
TPO
具有更好性能。
近年来国外许多新型高性能
TPO
结合茂金属技术，
如杜邦公司、
DOW
化学
等合作开发
TPO
复合物和合金新技术，以茂金属聚烯烃弹性体为基础，并在全球范围内推
广新一代复
配技术。应用该技术的热塑性弹性体可以承受较高温度，并具有较高熔体强度、
良好加工
性能及较佳的终端产品使用性能。
Exxon Mobil
公司
利用茂金属催化剂和新型溶液
聚合工艺生产出丙烯
-
乙烯专用
Vistamaxx
系列
TPO
，有希望在非常柔软织物和薄膜到非常
高硬度<
/p>
TPO
中得到广泛应用。
（
4
）其他方面，提高
TP
O
的力学性能、热特性，或者使之具有导电性和阻燃性等新功能的
方法，通常是在
TPO
中添加无机或有机填充剂。近年来填充
剂达到纳米级，粉末分散的纳
米复合
TPO
材料引人注目，因为纳米填充剂可以大幅度增加表面积和减少粒子间的距离，
可以产
生许多意想不到的新功能。对纳米复合
TPO
的主要影响因素有
：填充剂的粒径和形
状、
聚合物与填充剂的界面粘合强度、
填充剂的分散状态等。
业内专家一致认为通过纳米复
合材料和动态硫化技术相结合，可以开发出更高更新性能的
TPO
。随着近年来人们对电子
射线的认识越来越深入，
电
子束辐射技术已经成为高分子材料改性的强有力技术手段，
利用
电子射线生产
TPO
正变为热点。
通过
电子射线、
辐射线交联等后硫化手段提高
TPO
性能应
值得国内业界高度重视。
TPO
除汽车、电子电气和建筑工业应用外，在医疗领域替代热固
< br>性橡胶加工制品，更清洁卫生，将成为未来发展趋势。
2.3
聚氨酯类弹性体
[4,7,24-28]
热塑性聚氨酯弹性体具有高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异性能。
20
世纪
90
年代末期至
21
世纪初国内引进多条
TPU
生产
线，主要用于密封垫、密封橡胶和制鞋业等生产。
2003
年<
/p>
我国
TPU
生产能力约为
13 kt/a
，随着我国汽车工业的快速发展，
国外
引进的多条
TPU
生产
线正在建设或计
划建设之中。根据我国汽车工业协会公布的数据显示，
2003
年我国汽车工
业对
TPU
的需求为
8 000 t
左右，
2005
年和
2010
年将需求
T
PU
约
10.5
kt
和
16 kt
。
< br>随着
BASF
公司、
亨兹曼公司
在上海漕泾化学工业区，
烟台万华集团在宁波大榭岛开发区，
拜
耳公司在
上海三套世界级规模聚氨酯装置陆续建设，
将极大促进
了我国
TPU
产量、
品种的快速发展。
国内外近年来对聚氨酯弹性体研究比较活跃，有许多新品种值
得关注，如：
采用纳米金属氧化物和无机盐作为抗静电材料制
备的抗静电聚氨酯弹性体，
或者采用在聚氨
酯材料中加入本征导
电高分子，
经过分散复合、
层积复合等方式得到共混物，
今后研究重点
是解决本征导电高分子与聚氨酯弹性体的相溶和成型问题
。
耐高温聚氨酯弹性体，选择异氰酸酯和扩链剂等原料加以改
善，如脂肪族的
CHDI
（
1,4-<
/p>
环
己烷二异氰酸酯）和
HDI
（六亚甲基二异氰酸酯）比常用的芳香族
MDI
和
TDI
耐热性好，
尤其是以
CHDI
制备的聚氨酯弹性体具有较好加工性和优异耐高温和耐水解性能<
/p>
液晶聚氨酯弹性体，
近年来液晶聚氨酯
弹性体研究比较活跃，
该类弹性体材料是含有刚性棒
状等形状的
介晶基元及活性端基的聚合物，主要的封端基团有马来酰亚胺基、异氰酸酯基、
环氧基等
基团。
液晶聚氨酯弹性体具有良好的机械、
热稳定性能，
作为改性剂可以提高材料
的韧性和强度。国内湘潭大学合成的含有端酚
羟基及柔性（
CH2
）
6
链段的液晶聚酯，再与
2,4-
甲苯二异氰酸酯及甲
苯二异氰酸酯
-
乙二醇加成物进行封端反应，
< br>成功制备了液晶聚氨酯
弹性体，引起国内业界的关注。
高阻尼聚氨酯弹性体，
目前全球高阻尼材料品种很多，
其中研究最多的就是高阻尼聚氨酯弹
性体。
美国
科研人员开发的聚氨酯
-
聚苯乙烯
-<
/p>
二乙烯苯同时互穿的聚合物网络高阻尼材料在
高温下阻尼性能优异
。
在汽车、
国防、
军工等领域对高阻尼
材料性能要求和数量需求越来越
高，性能优良的高阻尼聚氨酯弹性体成为今后聚氨酯弹性
体材料开发的热点和重点。
此外还有一些如生物降解弹性体、
聚烯烃改性的聚氨酯弹性体、形状记忆聚氨酯弹性体等。
目前
TPU
领域最值得关注和加快产业化的技术进展有：
上海塑料研究所成功开发的
TPU
挤
出管材及由
PET
丝编织的增强复合软管，特别适合
高压输气和输油管；
BASF
公司新
推出
的
3
种
T
PU
具有优异的耐磨性和滑爽感，可以与
ABS
、
PC
、
ABS/PC
合金、
PET
、
PA
及多
种其他热塑性塑料共混，
产品成功
应用于微机机壳、手提电话、电动工具夹头等；
青岛科技
大学开
发的微孔聚氨酯弹性体是介于弹性体和泡沫材料之间的一种新材料，适用于减震材
料、制
鞋、实芯轮胎等方面；美国
Crompton
公司最近开发的由
聚醚三元醇和聚酯三元醇类
物质等为原料制备的聚氨酯弹性体，耐磨性能比普通
TPU
高
5
～
10
倍，主要用于刹车片、
驱动轮胎、轧辊等方
面。
2.4
其他热塑性弹性体
[1,4,7,19,29]
聚酯类热塑弹性体是以聚对苯二甲酸丁
二醇酯
(PBT)
为硬段，聚醚或聚酯为软段的嵌段共聚
物。
TPEE
最大特点是在低应力下其拉伸应
力比相同硬度的其他聚合物制品大，因此其制件
壁厚可以做得更薄，而且低温韧性、耐化
学品性、耐油性优良，且具有良好电绝缘性能。目
前在汽车、家电、电动工具、体育用品
等领域，
TEPP
主要应用于安全气
囊张开门、重型
卡车和越野车设备部件、密封圈、软管和导管等。
二烯类
TPE
主要为天然橡胶的同
分异构体，被称之为反式天然橡胶（
T-NR
）
。主要品种有
T-NR-
反式聚异戊二烯橡胶（
TPI
）和间同
1
，
2-
聚丁二烯（
TPB
）
，
TPB
和
TPI
的最大特点
在于可以进行硫化，解决一般
TPE
不能采用硫磺、过氧化物硫化的缺点。
TPB
制备薄膜，
具有良好的透气性、防水性和透明度，易光分
解，适合食品保鲜使用。
氯乙烯类
T
PE
，主要分为热塑性
PVC
（
TPVC
）和热塑性氯化聚乙烯（
TCPE
）两类。目前
国内关于聚氯乙烯
（
PVC
）
的热塑性弹性体开发报道较多，<
/p>
如兰化公司开发并生产出的
PVC/
丁腈
橡胶（
NBR
）共混料，部分替代氯丁橡胶（
< br>CR
）
、天然橡胶和
NBR
；南京工业大学开
发出了
PVC/NBR/
胶粉共混热塑性弹性体。
美国杜邦公司开发出的
CPE
与乙烯互聚物合金，
具有近乎硫化
CR
和
NBR
的性能，用于制造密封条、胶布和汽车配件。我国目前是全球主
要的
CPE
生产国，因此关于
TCPE
研究开发生产进展迅速。
另外
< br>TPAE
、
TPF
、硅橡胶热塑
弹性体、丙烯酸酯橡胶热塑弹性体等也陆续开发并产业化，
其中
TPAE
向工程化方向发展；而
TPF
用于高性能超低渗透性汽车燃油胶管等；硅橡胶热
塑性弹性体主要用于医疗制品行业；丙
烯酸酯橡胶热塑弹性体则主要在汽车零部件中应用。
3
结束语
TPE
现已成为广泛替代传统橡胶和部分塑料的极具发展前景的新型材料。尤其我国汽车工
业快速发展，
需要大量进口
TPE
满足
国内市场需求，
因此今后国内要加大
TPE
的开发力度
与产业化速度，关注国际发展潮流，未来我国
TPE
行业的重点应在以下几点：
（<
/p>
1
）开发茂
金属催化剂合成的新型
TPE
；
（
2
）
加快动态硫化技术和纳米复合材料技术产业化和推广应用；
（
3
）从再利用、轻量化和高性能的角度考虑，
未来
TPE
最大市场是汽车材料，因此要推进
< br>汽车工业需要的
TPE
国产化进程；
（
4
）
加大
TPE
改性和与其他树脂并用技术开发，
提升
TPE
材料性能；
（
5
）研究新型
TPE
配方、加工助剂的使用、加
工设备和加工工艺。
基本涂层
各种基本均可涂覆
Estane?TPU
熔体滚涂混合物：
·生产人造革用的防粘纸：涂层防粘纸涂
上合适的粘结层，基本在内，同时，粘
结层仍保持湿润。然后干燥整个结构，并从纸上剥
离。使用该方法，通常会比基
体直接涂层产生更好的美感。会比基体直接涂层产生更好的
美感。
·非织造织物—直接涂层：湿法成网和干法成网非织造
织物可使用
Estane?TPU
混合物进行熔体滚涂。
非织造织物必须含较低水分。
水分高会降低粘合性，
< br>从而
在涂层表面产生气泡。
·
织物—直接涂层：绒面针织品、棉绒织物和方棉织物
(
尼龙稀松
布、编制尼龙
和聚酯需要打底涂层
)
可
使用
Estane?TPU
混合物进行熔体滚涂。
获得“手感”和
粘合性，需要使用打底涂布机。该方法尤其使用于不强调美感
的工业应用。
核电站用电缆料的性能特点
本文阐述
了核电站用电缆料的性能特点，简要介绍了常用的无卤电缆材料。
1
前言核电站用
电缆，种类、数量繁多。
据估算，一座百万千瓦级的核电机组，所需各类电缆，型号有
100
余种，总长近
200
万米，
价值约
1
亿元左右
。
如果按用途划分，
有电力电缆，
控制
电缆，
测量电缆，
通信电缆，
防火电缆
(
硅绝缘电缆
)
等五大类。它们不仅应具有普通电缆的一般特性，还要具有低烟、无
卤、阻燃等特性，
并要具有特定的耐环境性
(
如耐辐射性、耐
LOCA
性
)
。
< br>
这些特
殊的性能要求，使得核级电缆与一般工业用电缆相比，最大的不同在于电缆所
用的绝缘及
护套材料不同。
核电站用电缆材料的性能要求低烟无卤阻燃性普通的低压阻燃电缆一般以
PVC
等含
氯聚合物作绝缘和护套。
PVC
电缆在发生火灾事故时会产生大量烟雾，析出氯化氢等有毒
气体，
除对人的生命构成直接威胁外，
还会溶解形成稀盐酸
附着在各种电器设备及建筑物的
钢结构上，
严重降低设备的安全
性及建筑物的使用寿命，
特别是当烟气进入通讯技术设备和
数据
技术设备后，将会使它们丧失正常功能，甚至引发“二次灾害”
。
核电站用电缆的绝缘和护套材料，
必须采用低烟、无毒、无腐蚀性的的无卤阻燃电缆
料，
如热塑阻
燃无卤素或交联阻燃无卤素材料，
才能满足特殊的核安全要求。
无卤电缆在发
生火灾时，燃烧释放的烟雾量很低，不带毒性及腐蚀性，其阻燃成分可有效
发挥阻燃作用，
不会使电缆成为火焰蔓延的通道。无卤阻燃电缆料的主要技术特性有：<
/p>
.
烟密度它是材料燃烧产生烟雾的一种量度，是在一定试验条件下，借助于光学方法，
来测量由于烟雾积聚而产生的光束衰减，用给定时刻的比光密度
Ds
和最大比光密度
Dm
来
评定，
Dm
表示烟的总累积。
Dm
越大，
燃烧时的发烟量越大。
一般低烟
低卤电缆料的
Dm<300
，
核电站用
电缆要求
Dm<150
。
有关实验表明，一根
1
米长约含
0.85
千克的
电缆，从燃烧着火起所产生的烟气可在不
到
5
< br>分钟的时间内完全笼罩容积为
100m
，的房间。此时烟
的浓度将造成呼吸困难，严重阻
碍人员疏散和灭火救援。无卤电缆不存在这一问题。
.
毒性及腐蚀性普通
PVC
电缆在燃烧时，产
生的氯和氢会结合释放出氯化氢气体，同
时其添加剂还产生一些其它的有毒及腐蚀性气体
。
而无卤电缆采用不含卤素的聚合物作为基
料，在燃烧时不会产
生酸性气体，因而其毒性及腐蚀性大大低于普通
PVC
电缆。毒
性的大
小通常用毒性指数来衡量。
根据英国海军工程标准
(NES713)
，
毒性指数就是
100g
材料在
1m
体积
中充分燃烧所产生的各种气体的浓度与暴露在相应该气体中致人死命的浓度比值的总
和。
PvC
电缆燃烧时所释放出的大量的有毒气体有
HC1
、等，测试表明：
HC1
的浓度达到
1300
—时，
能使生灵
迅速致死，
CO
浓度达到并作用
3O<
/p>
分钟或达到
2000ppm
并作用
5
分钟。
也会伤及人脑危及生命，而且
CO
无
HC1
刺激感
，不易为人察觉，故更具有危害性。电缆
的无卤化，使燃烧析出的气体中不存
HC1
，又降低了
CO
的
含量。
spots-共同
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