热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用

热塑性聚酯弹性体的发展现状和应用热塑性聚酯弹性体（TPEE）又称聚酯橡胶，是一类含有PBT聚酯硬段（结晶相，提供强度）和聚醚软段（连续段）的嵌段线型共聚物。TPEE硬段的刚性、极性和结晶性使其具有突出的强度和较好的耐高温性、耐蠕变性、抗溶剂性及抗冲性；软段聚醚的低玻璃化温度和饱和性使其具有优良的耐低温性和抗老化性。它兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性。1国内外发展状况TPEE最早由美国DuPont（杜邦）和日本东洋纺公司研制成功。据估计，现阶段全球TPEE总产能已超过15万t/a。目前国外已开发出多种新型TPEE。日本积水化学公司采用二羟基四联苯、己二酸二甲酯和乙二醇等3种单体在200～300℃的高温下熔融聚合成多元嵌段共聚物；Gagon由微生物发酵法制得含β羟基辛酸酯的聚（β羟基辛酸酯）PHO可生物降解TPEE，另外采用2?羟基丙酸和己内酯为原料，先将2?羟基丙酸转化为丙交酯，再用丙交酯与己内酯（75/25）共聚得到可降解TPEE；AirProductsandchem公司研究采用CO2与环氧乙烷共聚生产交替共聚物（PEC?PPC）。国内外TPEE主要生产商情况如表1所示。北京市化学工业研究院在国内最早研究TPEE，已建成30t/a的中试生产线，所开发的各类TPEE填补了国内空白。辽阳科隆化工公司采用该院技术建成了1000t/a的生产线，目前产能已扩至5000t/a。2002年四川晨光科新塑胶有限责任公司正式成立，率先在国内实现了TPEE的工业化生产，建成了1000t/a的生产线。目前该公司已先后开发出H（高性能）级、T（通用）级、C（共混改性）级、阻燃级等20余个牌号的产品，产能达到2000t/a。余姚市晨甬塑胶公司也已得到中蓝晨光化工研究（晨光科新塑胶公司和晨光科技公司）的授权进行TPEE的生产销售，生产规模不详。2生产技术2.1原料TPEE中的硬段一般选择高硬度结晶性PBT，软段则选择非结晶性的聚醚（如聚乙二醇醚PEG、聚丙二醇醚PPG、聚丁二醇醚PTMG等）或脂肪族聚酯（如聚丙交酯PLLA、聚乙交酯PGA、聚己内酯PCL等）。以聚醚为软段制备的因此可用于带有铜或金属编织层的液压管。同时由于具有优良的耐磨性和抗蠕变性，还可用来制作各种传送带和输送带。3.3运动休闲业TPEE的另一应用领域是体育用品。在运动鞋中，聚酯弹性体主要用来制作鞋底的柔软嵌入物、环状绑带和可透气的内衬，同时也可用于冬季体育用品中。高尔夫球也会用到聚酯弹性体。紧贴着高尔夫球表层下的内层常常以这种材料制作，充分利用了聚酯弹性体优异的能量吸收性能。该领域的其他应用还有轻击棒和球杆把手等。另外，寝具也可使用聚酯弹性体制成。用TPEE制成的床垫弹簧，在产品使用周期内富有弹性而且无需担心变形问题，聚酯弹性体的模量范围可以根据个人身形的不同而使床垫弹簧形成不同的弯曲程度，令消费者更舒适。3.4薄膜应用聚酯弹性体中软段的化学特性决定了它是生产透气性薄膜的优异材料。第一次大规模、商业化应用的范例是Sympatex聚酯透气性薄膜，主要应用于带有弹性和透气性的衣物内衬上。另外，聚酯弹性体优异的耐磨性和负载承受能力使其可作为铁轨的减震材料。3.5移动电话在移动电话领域，与现用硅橡胶材料相比，TPEE生产周期短、重量较小，可应用于手机键盘、手机天线壳体和密封件等。日本Shuehiro公司看中TPEE的这一特点，将遥控器的按键从传统的硅橡胶改用TPEE来制作，效果相当理想。如果此技术得到推广，则TPEE的用量将大大增加。4结束语随着汽车工业的快速发展，以及公众安全与环保意识的日益加强，TPEE由于优异的性能及可循环使用性越来越受到人们的重视，预计未来几年其全球需求量将以较高的速度