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提高热塑性弹性体 (TPE) 耐刮擦性和耐擦伤性的方法:添加剂综合指南

增强 TPE 材料耐刮擦和耐擦伤性的方法

热塑性弹性体 (TPE) 是一类多功能材料,结合了热塑性塑料和弹性体的特性,具有柔韧性、弹性且易于加工。 TPE 已成为寻求柔软弹性材料的电器设计师和工程师的首选。这些材料广泛应用于各个行业,包括汽车、消费品、医疗器械、电子、暖通空调和其他工业应用。

TPE 分类

TPE 按化学成分分类:热塑性烯烃 (TPE-O)、苯乙烯化合物 (TPE-S)、硫化橡胶 (TPE-V)、热塑性聚氨酯 (TPE-U)、共聚酯 (COPE) 和共聚酰胺 (COPA)。在许多情况下,当 TPE-S 或 TPE-V 是更合适且更具成本效益的选择时,聚氨酯和共聚酯等 TPE 对其预期应用进行了过度设计。

传统的 TPE 通常由橡胶和热塑性树脂的物理共混物组成。然而,热塑性硫化橡胶 (TPE-V) 则有所不同,因为这些材料中的橡胶颗粒部分或完全交联以增强性能。

TPE-V 具有更低的压缩形变、更好的耐化学性和耐磨性以及优异的高温性能,使其成为密封件中橡胶替代品的理想选择。另一方面,传统的 TPE 提供了更大的配方多功能性,使其能够针对特定应用进行定制,例如消费产品、电子产品和医疗设备。这些 TPE 通常具有更高的拉伸强度、更好的弹性(“弹性”)、卓越的可着色性,并且有更广泛的硬度级别可供选择。

TPE 还可以配制为粘附在 PC、ABS、HIPS 和尼龙等刚性基材上,为牙刷、电动工具和运动器材等产品提供柔软的抓握力。

TPE 面临的挑战

尽管 TPE 用途广泛,但其面临的挑战之一是它们容易被划伤和损坏,这可能会损害其美观性和功能完整性。为了解决这个问题,制造商越来越依赖专门的添加剂来增强 TPE 的耐刮擦和耐擦伤性。

了解耐刮擦性和耐擦伤性

在探索特定添加剂之前,有必要了解耐刮擦和耐擦伤的概念:

  • 耐刮擦性:这是指材料承受可能切割或挖入表面的尖锐或粗糙物体损坏的能力。
  • 耐火星性:耐擦伤性是指材料抵抗轻微表面损伤的能力,这些损伤可能不会深入,但会影响其外观,例如磨损或污迹。

增强 TPE 的这些性能至关重要,特别是在材料经常磨损或最终产品外观至关重要的应用中。

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增强 TPE 材料耐刮擦和耐擦伤性的方法

以下添加剂通常用于提高 TPE 的耐刮擦性和耐擦伤性:

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1.有机硅添加剂

有机硅添加剂在增强热塑性弹性体 (TPE) 的耐刮擦性和耐擦伤性方面非常有效。这些添加剂的作用是在材料表面形成润滑层,减少摩擦,从而最大限度地减少划痕的可能性。

  • 功能:作为表面润滑剂,减少摩擦和磨损。
  • 好处:提高耐刮擦性,而不会显着影响 TPE 的机械性能或柔韧性。

具体来说,SILIKE硅TPV,一本小说有机硅添加剂,可以充当多种角色,例如热塑性弹性体加工添加剂、热塑性弹性体改性剂、热塑性有机硅弹性体改性剂、热塑性弹性体手感改性剂。SILIKE Si-TPV 系列是动态硫化热塑性硅基弹性体,使用专门的兼容性技术创建。该工艺将硅橡胶以 2-3 微米颗粒的形式分散在 TPO 中,形成的材料将热塑性弹性体的强度、韧性和耐磨性与有机硅的理想特性(如柔软性、丝滑感、抗紫外线性和耐紫外线性)结合在一起。耐化学性。这些材料还可在传统制造工艺中回收和重复使用。

什么时候硅基热塑性弹性体 (Si-TPV)纳入 TPE 中,优点包括:

  • 提高耐磨性
  • 更小的水接触角证明了增强的耐污性
  • 硬度降低
  • 对机械性能的影响最小硅TPV系列
  • 卓越的触感,提供干燥、丝滑的触感,长期使用后不会起霜

2. 蜡基添加剂

蜡是另一类常用于增强 TPE 表面性能的添加剂。它们的工作原理是迁移到表面,形成一层保护层,减少摩擦并提高抗划伤和擦伤能力。

  • 类型:经常使用聚乙烯蜡、石蜡和合成蜡。
  • 好处:这些添加剂很容易融入 TPE 基质中,并为提高表面耐久性提供经济高效的解决方案。

3. 纳米粒子

二氧化硅、二氧化钛或氧化铝等纳米颗粒可以掺入 TPE 中,以增强其耐刮擦和耐擦伤性。这些颗粒增强了 TPE 基质,使材料更坚硬,更能抵抗表面损坏。

  • 功能:作为补强填料,增加硬度和表面韧性。
  • 好处:纳米颗粒可以显着增强耐刮擦性,而不会影响 TPE 的弹性或其他所需特性。
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4. 防刮涂层

虽然本身不​​是添加剂,但在 TPE 产品上涂覆防刮涂层是提高其表面耐用性的常见方法。这些涂层可以用各种材料配制,包括硅烷、聚氨酯或紫外线固化树脂,以提供坚硬的保护层。

  • 功能:提供坚硬、耐用的表面层,防止划痕和损坏。
  • 好处:涂层可以根据特定应用进行定制并提供持久的保护。

5。含氟聚合物

含氟聚合物添加剂以其优异的耐化学性和低表面能而闻名,可减少摩擦并增强 TPE 的耐刮擦性。

  • 功能:提供耐化学品和耐磨损的低摩擦表面。
  • 好处:具有出色的耐刮擦性和使用寿命,使其成为高性能应用的理想选择。
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影响添加剂功效的因素

这些添加剂在提高耐刮擦性和耐擦伤性方面的有效性取决于以下几个因素:

  • 专注:添加剂的用量会显着影响 TPE 的最终性能。必须确定最佳浓度以平衡改进的电阻与其他材料特性。
  • 兼容性:添加剂必须与 TPE 基质相容,以确保均匀分布和有效性能。
  • 加工条件:加工条件,例如复合过程中的温度和剪切速率,会影响添加剂的分散及其最终效果。

欲了解更多有关如何热塑性有机硅弹性体改性剂可以增强 TPE 材料,提升最终产品的表面美观度并提高耐刮擦性和耐擦伤性,请立即联系 SILIKE。体验干燥、丝滑触感的好处,即使长期使用也不会起霜。

Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn.  website:www.si-tpv.com

发布时间:2024年8月16日