熱塑性聚酯彈性體(TPEE)又稱聚酯橡膠，是一類含有PBT聚酯硬段(結晶相，提供強度)和聚醚軟段(連續段)的嵌段線型共聚物。TPEE硬段的剛性，極性和結晶性使其具有突出的強度和較好的耐高溫性、耐蠕變性、抗溶劑性及抗沖性；軟段聚醚的低玻璃化溫度和飽和性使其具有優良的耐低溫性和抗老化性。它兼具橡膠優良的彈性和熱塑性塑膠的易加工性。
基本介紹
- 中文名：線型熱塑性彈性體
- 含義：熱塑性彈性體是嵌段線型共聚物
- 優點1：突出的強度和較好的耐高溫性等
- 優點2：優良的彈性和易加工性
- 領域：有機材料
發展狀況,生產技術,產品套用,
發展狀況
TPEE最早由美國DuPont（杜邦）和日本東洋紡公司研製成功。據估算現階段全球TPEE總產能已超過15萬t/a。目前國外已開發出多種新型TPEE。日本積水化學公司採用二羥基四聯苯，己二酸二甲酯和乙二醇等3種單體在200～300℃的高溫下熔融聚合成多元嵌段共聚物；Gagon由微生物發酵法製得含D羥基辛酸酯的聚（D羥基辛酸酯）PHO可生物降解TPEE，另外採用2一羥基丙酸和己內酯為原料，先將2-羥基丙酸轉化為丙交酯，再用丙交酯與己內酯（75/25）共聚得到可降解TPEEl Air Productsandchem公司研究採用二氧化碳與環氧乙烷共聚生產交替共聚物（PEC-PPC）。
生產技術
1、原料
TPEE中的硬段一般選擇高硬度結晶性PBT，軟段則選擇非結晶性的聚醚（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、聚己內酯PCL等）。以聚醚為軟段製備的TPEE耐寒性、柔軟性及耐水解性較好，但耐光，耐熱性較差；以脂肪族聚酯為軟段製備的TPEE耐熱老化性、耐候性較好，但耐水解性較差。實際生產中，可根據TPEE的用途來選擇不同的配比，自由設計嵌段共聚物的軟硬鏈段比例。軟、硬鏈段的種類，長度和含量對TPEE的性能均有影響。
2、合成工藝
TPEE可由DMT路線合成，也可由PTA路線合成。一般是DMT或PTA與丁二醇先進行酯化反應，然後加入聚醚或脂肪族聚酯進行縮聚反應。TPEE生產裝置一般為三釜流程，可靈活調整，用於生產其他相關產品，特別是PBTo
3、生產現狀
聚酯一聚醚型TPEE是通用型TPEE，耐熱性、耐低溫性、耐化學性能和加工性能較平衡，通過調節硬、軟段比例，邵氏硬度可在28～80之間變化。特種TPEE一般都是針對通用型TPEE的缺陷或特種用途進行改進而出現的。如東洋紡公司的PELPRENE，P-type是其第一代通用型TPEE，在此基礎上開發出了第2、3和4代產品。其中第4代TPEE可耐175℃高溫（前3代只能耐150℃高溫），可替代耐高溫性橡膠產品，如矽膠、丙烯腈橡膠等，主要用於汽車發動機零件。表2為各大TPEE生產商TPEE產品的組成及套用。
產品套用
1、汽車工業
最初，汽車工業，尤其是引擎蓋下的零部件被認為是聚酯彈性體的主要套用領域。用聚酯彈性體製作的傳動軸防塵罩已被大量生產，以此取代傳統的氯丁橡膠製成的傳動軸防塵罩。後來又被用來製作安全氣囊殼體和進氣管。現在，從線纜到汽車內飾件都已用嵌段聚酯彈性體來生產。而所有這些部件在低至-40℃，高至130℃時都具有非常好的柔韌性。
目前，中高檔和高檔防塵罩均採用TPEE生產。
2、工業套用
聚酯彈性體還被廣泛用於各種工業零部件中，如兼具耐熱、耐油，使用壽命長的液壓管。由於TPEE的內在穩定性，因此可用於帶有銅或金屬編織層的液壓管。同時由於具有優良的耐磨性和抗蠕變性，還可用來製作各種傳送帶和輸送帶。
3、運動休閒業
TPEE的另一套用領域是體育用品。在運動鞋中，聚酯彈性體主要用來製作鞋底的氣的內襯，同時也可用於冬季體育用品中。高爾夫球也會用到聚酯彈性體。緊貼著高爾夫球表層下的內層常常以這種材料製作，充分利用了聚酯彈性體優異的能量吸收性能。該領域的其他套用還有輕擊棒和球桿把手等。
另外，寢具也可使用聚酯彈性體製成。用TPEE$fI成的床墊彈簧，在產品使用周期內富有彈性而且無需擔心變形問題，聚酯彈性體的模量範圍可以根據個人身形的不同而使床墊彈簧形成不同的彎曲程度，令消費者更舒適。
4、薄膜套用
聚酯彈性體中軟段的化學特性決定了它是生產透氣性薄膜的優異材料。第一次大規模．商業化套用的範例是Sympatex聚酯透氣性薄膜，主要套用於帶有彈性和透氣性的衣物內襯上。另外，聚酯彈性體優異的耐磨性和負載承受能力使其可作為鐵軌的減震材料。
5、行動電話
在行動電話領域，與現用矽橡膠材料相比，TPEE生產周期短、重量較小，可套用於手機鍵盤、手機天線殼體和密封件等。將遙控器的按鍵從傳統的矽橡膠改用TPEE來製作，效果相當理想。如果此技術得到推廣剛]TPEE的用量將大大增加。
