热塑性硫化橡胶(英文为Thermoplastic Vulcanizate),简称为TPV,热塑性硫化橡胶的中文简称为热塑性橡胶(英文Thermoplastic Rubber),简称为TPR,但这个名称容易和其它种类的热塑性弹性体(英文为Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起,因为通常热塑性弹性体也被大家叫做热塑性橡胶,尤其是苯乙烯类弹性体,目前至少在中国似乎"TPR”已经成为它的专有名称了,一提起TPR,就是指以SBS、SEBS等苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体,这与苯乙烯类弹性体在民用以及终端消费品领域中消耗量之大是分不开的。
TPV主要由二部分组成,一是塑料,作为连续相,二是橡胶作为分散相。通常橡胶需要与软化油或增塑剂与之配合。硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。另外为了降低成本或者提高某方面的性能,一些无机填料会被填加。
许多塑料和橡胶之间可形成TPV,但仅有个别共混物经过动态硫化后具有实用价值,目前商业化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。在化工出版社《热塑性弹性体》一书中对11种橡胶和9种塑料制备的99种橡胶/塑料共混物进行了评论,研究发现,要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态硫化共混物,必须满足以下条件:(1)塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配;(2)橡胶缠结分子链长度较低;(3)塑料的结晶度大于15%。当塑料与橡胶之间的极性或表面能差别比较大的情况下,添加合适的相容剂,再进行动态硫化,也可以得到性能优良的共混物。
热塑性硫化橡胶是一种特种合成橡胶材料,具有耐高低温、耐老化、抗烧蚀、耐化学介质等特殊性能。是航空航天、国防军工、电子信息、能源、环境、海洋等国家重大战略和新兴领域发展所必需的关键材料。
热塑性硫化橡胶是通过在塑料相(如聚丙烯)和橡胶相(如EPDM)熔融共混过程中,将橡胶相进行硫化,得到粒状硫化橡胶相以微区相态稳定存在于塑料相中所制得的热塑性弹性体材料,兼具传统橡胶的高弹性能和塑料材料的热塑性加工性能,具有密度低、可回收、易加工、能耗低、长效耐老化性等优良的特点。
在生产方面,TPV产能主要集中在海外市场,主要集中在埃克森美孚,美国Teknor Apex公司,三井,道恩四家企业,其中埃克森美孚产能较高,位居首位,我国企业道恩股份TPV年产能约为2.2万吨,位居全球第三,国内第一。与进口产品相比,国产TPV在成本上具备优势,且在售后服务方面更加方便,因此在国内市场迅速扩张市场。目前国内TPV仍旧不能够满足本土企业需求,仍有部分需求依赖进口,未来TPV市场存在较大发展空间。
未来TPV在下游领域的渗透率将不断增加,如在汽车领域,TPV凭借密度低、可回收等优异性能,在汽车轻量化和提高可回收利用率趋势下,将逐渐替代传统橡胶;在建筑领域,TPV门窗密封条将逐渐替代传统PVC和EPDM。预计2020-2024年,随着TPV应用渗透率的提高,我国TPV市场规模将不断扩张。预计2024年,我国TPV市场规模有望达到40亿元。
为了适应橡塑共混型热塑性弹性体材料的快速发展,一方面要强化EPDM/PP、IIR/PP等传统TPV材料的技术开发与应用研究,另一方面,随着动态硫化技术和相关机理的不断发展成熟,基于不同组分的、可满足不同性能要求的高性能特种TPV材料不断涌现,未来应重点开发高气体阻隔性异丁烯–对甲基苯乙烯共聚橡胶/尼龙TPV、耐高温耐化学介质的丙烯酸酯橡胶基TPV和氟橡胶基TPV、具有高体感相容性的硅橡胶基TPV以及绿色环保可降解的生物基TPV等。
想要了解更多热塑性硫化胶行业的发展前景,请查阅《2021-2025年中国热塑性硫化胶(TPV)市场深度调研及投资策略研究预测报告》。

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