ТЕРМОПЛАСТИЧНІ ЕЛАСТОМЕРИ технології та ринок

ТЕРМОПЛАСТИЧНІ ЕЛАСТОМЕРИ: технології та ринок

Термопластичні еластомери (ТПЕ) є одним із найперспективніших напрямків у полімерній індустрії. Вони мають еластичні властивості гуми і технологічність термопластмас.

еластомери

Термопластичні еластомери (ТПЕ) мають еластичні властивості гуми і технологічність термопластмас. ТПЕ є одним із найбільш активно розвиваються у галузі розробки нових матеріалів. Проведене Freedonia Group дослідження передбачає середнє зростання ринку ТПЕ на період 2006-2011 років. у розмірі 6.3% до 4 млн. тонн у 2011 році. Найбільш широке застосування (40-50%) ТПЕ знаходять у автомобільній галузі. Попит знижується у країнах із розвиненою економікою завдяки тому, що перехід із термореактивної гуми був здійснений практично скрізь, де це доцільно. Є знаки коммодифікації в галузі будівництва, а також переміщення загального ринку до Китаю, де виробляється велика частка світової продукції з ТПЕ, зокрема взуття, предмети побуту, споживчі товари, побутові прилади, інструменти та обладнання для спорту та відпочинку. Інші постачальники ТПЕ реагують на ці зміни матеріалами вищої якості та підвищеної функціональності.

Згідно з оцінкою Патрика Елліса, консультанта в галузі індустрії пластмас та гум, європейський ринок термопластичних еластомерів зросте з 499,000 тонн у 2007 р. до 570,000 тонн у 2012 р. За даними проведеного Frost & Sullivan дослідження європейського ринку ТПЕ, автомобільна індустрія - найбільший споживач ТПЕ у Європі. Термореактивні полімери (етилен-пропіленовий каучук, поліхлоропрен і стирен-бутадієнова гума), як і раніше, помітно ширше використовуються вавтопромисловості. Однак, як видно зі звітів Frost & Sullivan, на зміну їм все частіше приходять ТПЕ, і ця тенденція, як очікується, збережеться і надалі. У 2001 році ТПЕ складали близько 14% використовуваної маси термореактивних гум, що використовуються в автопромі, а до 2004-го цей показник зріс до 15.2%.

У зв'язку з комерціалізацією кількох нових типів термопластичних вулканізатів (ТПВ), відомих як супер-ТПВ, виробники високоякісних теплореактивних гум та термопластики можуть зазнати труднощів із утриманням своїх позицій на ринку. Це відкриває нові можливості виробникам ТБО для більш специфічних цілей, наприклад, у двигунах автомобілів, а також приладах та промислових деталях, що працюють при високих температурах. Також очікується, що вони займуть нішеві ринки систем комунікації та споживчих товарів, які розраховані на використання в суворих умовах. Супер-ТПВ, такі як Zeotherm, мають більш високу термостійкість, ніж звичайні ТПВ і кополімери. Zeotherm має тривалу жаростійкість 150 градусів і короткочасну — 175 градусів за Цельсієм. Інші матеріали (наприклад, Санопрен і кополімери, що використовуються в двигунах) повинні бути обладнані захисним екраном, щоб витримувати таку температуру. Відсутність необхідності в захисному екрані - головна перевага супер-ТБО, оскільки це дозволяє знизити загальну вартість системи. Zeotherm також демонструє кращу адгезію з нейлоновими субстратами порівняно зі звичайними ТБО.

Переваги перед іншими видами синтетичної гуми, такі як придатність до вторинного використання, легкість обробки та експлуатаційна гнучкість, напевно, забезпечать їх подальше проникнення на ринок матеріалів для автомобільної промисловості. Крім того, термопластичніполіолефінові еластомери мають перевагу перед більшістю теплостійких гум завдяки більш коротким литьовим циклам, низькому енергоспоживання, меншим зазорам на деталях і нижчій вазі. Як очікується, перелічені переваги підвищать попит на ТПЕ.

В даний час ТПЕ розраховані на використання у виробах високої якості. Компанії SEBS та TPO заміняють кополімерні еластомери на ТПЕ у складних конструкціях, таких як кришки подушок безпеки. Стиренові ТПЕ також приходять на заміну дорожчим термопластичним поліуретанам (ТПУ) там, де потрібна висока абразивна стійкість. З'являються більш спеціалізовані види ТПЕ з підвищеною прозорістю, меншою жорсткістю, кращим опором до хімічної дії, подряпин та ударів. Також розробляються жароміцніші матеріали для виготовлення дрібнорозмірних деталей. R&D як і раніше зосереджується на ливарній спайці з іншими термопластмасами, тканинами та металами. Законодавчі та ринкові вимоги також змушують постачальників розробляти нові матеріали без використання галогенних полум'ягасників та з нижчим виділенням летких речовин.

Єтри основних види ТПЭ : блокові кополімери, гумопластикові суміші та гумопластмаси, отримані шляхом динамічної вулканізації. Нові типи стиренових блокових кополімерів мають уповільнене високотемпературне старіння, опір рідин, пружне відновлення і затвердіння. Нові блокові кополімерні ТПЕ краще піддаються формуванню на піскодувній машині, відрізняються більшою м'якістю та хорошими характеристиками втоми при згинанні. Однією з переваг ТПЕ перед термореактивними гумами в тому, що до них застосовуються стандартні методи обробки пластмас. Сюди можна віднести матеріали,10-100% складаються з біологічних відновлюваних ресурсів. Матеріали на основі касторової олії та олії канолу мають властивості, подібні до стандартних марок. Вони розраховані використання у виробництві спортивних товарів. Ось деякі з останніх розробок у цій галузі:

Іспанська компанія Merquinsa пропонує першу у світі серію термополіуретанів, заснованих на біоматеріалах, таких як багатоатомні спирти рослинних або жирних кислот.

GLS виробляє ТПУ OnFlex U на основі соєвої олії, що складається з відновлюваних ресурсів на 30-45%. Жорсткість по Шору знаходиться в межах 65-95 А. Характеристики близькі до стандартних марок полімерів, що використовуються в галузі медицини, споживчих товарів та промисловості.

На виставці K 2007 компанія Arkema продемонструвала перший ТПЕ із відновлюваних ресурсів. Pebax Rnew - поліефір-блок-амід на основі рицинової олії. Вміст відновлюваних речовин складає 20-90%, жорсткість - від 25 D до 72 D. Ці полімери розраховані на використання в електроніці, атлетичному взутті та автопромисловості.

Multibase пропонують нову серію полімерів Multiflex TEA, які забезпечують покращену зв'язуваність із промисловими термопластмасами. Multibase розробляє марки з покращеними погодними характеристиками (витримує до 4000 кДж) для використання в автомобілях. Що стосується полімерів, розрахованих на використання в приміщенні, то компанія зосереджена на випуску нових марок, що забезпечують опір потьмянінню аж до 110 C, високу олійну стійкість і підвищений опір так званому «газовому вицвітанню».

Прозорі ТПЕ мають великий попит завдяки покращеній експлуатаційній гнучкості. Kryberg запустили нову серію напівпрозорих ТПЕ ThermolastK, які можуть похвалитися неповторним рівнем адгезії з полікарбонатом та АБС. Вони також зв'язуються з іншими стиреновими та акриловими полімерами, полібутилентерефталатом (ПБТ) та поліетилентерефталатгліколем (PETG). Жорсткість – від 50 A до 80 A. Жароміцність покращена за допомогою нових складів Thermolast V SEBS, які мають робочу температуру в 140 C та розраховані на використання у деталях верстатів та автомобільних двигунах.

Нова лінія негалогенізованих полімерів Elexar EL1402 від Teknor відповідає специфікації UL 94V-0 із жорсткістю від 50 A. Сюди відносяться Monprene MP1871R, покликаний замінити силікон у медичних трубках та MP2295.

Компанія Kuraray в Японії побудувала новий завод для виробництва абсолютно нового акрилового ТПЕ. Він складається з жорстких блоків PMMA і м'яких блоків полі-н-бутилакрилату. Оголошено, що він забезпечує хорошу стійкість до атмосферного впливу, прозорість, м'якість та адгезію. Жорсткість по Шору - від 30 A до 60 D. Матеріал придатний до ливарного формування, формування методом заливання та штампування. Компанія Sony використовує його в ручках камер і фотоапаратів. Також його застосовують у виробництві спортінвентарю, автопромисловості та виготовленні полімерних плівок.

Нові сплави ТПЕ все частіше використовуються для обробки інтер'єрів автомобілів. A Schulman запровадили ліцензовану технологію для серії продуктів Inteva, яка включає гібридні ТПЕ, що прийшли на заміну ТПУ та напиленому поліуретану. Цей стирено-олефіновий сплав має більш низьку щільність у порівнянні з ТПУ, але нічим не поступається йому в плані стійкості до подряпин, стирання та атмосферного впливу.