热塑性弹性体材料TPR

    自从90年代末，我国廊坊燕美公司批量生产PE热塑性以来，随着我国交通运输、城市建设和西气东输、南北水调等基础设施的蓬勃发展，近20多年来，我国热塑性粉末涂料获得迅猛发展。据不完全统计，生产热塑性粉末的厂家至少有200多家。热塑性粉末品种以聚乙烯为主，其次是聚氯乙烯、EVA、尼龙等。聚乙烯粉末又分民用粉末、工程用粉末、管道用粉末，主要用于高速公路、快速铁路、机场、监狱、园林等防护隔离栅。聚氯乙烯粉末主要用于电焊网和小件产品的。EVA粉末除了用于民用产品涂装外，还用于服装热熔胶。尼龙粉末则用于医疗产品、体育用品、耐磨管道和轴类零件的涂装。去年我国热塑性粉末产量大约10万吨左右，其中聚乙烯粉末约占热塑粉末涂料总产量的百份之九十以上。

    2、热塑性粉末用树脂

    2.1热塑性粉末涂料用树脂的种类

    热塑性粉末涂料与热固性粉末涂料不同，涂装过程，树脂本身在一定温度下熔融流平，形成涂膜，且这种过程是可逆的。作为粉末涂料用树脂，必须具备以下条件。一是树脂必须能做成粉末；二是树脂加工成粉末后应具有良好的流动性；三是树脂粉末通过加热能熔融流动成膜；四是树脂的熔融温度与热分解温度之间的温度要大，否则在涂装工艺上将难以控制。因此，虽然树脂种类很多，通常用于热塑性粉末涂料的还仅限于以下的品种，如表1所示。

表1 热塑性粉末涂料用于树脂

    2.2聚乙烯树脂

    聚乙烯树脂是热塑性粉末涂料用得最多的品种，以前曾选用高密度聚乙烯粉末原料，一干混生产PE粉末，但粉末流动性较差，涂膜质量不好，现在已很少使用。目前选用LDPE和LLDPE。用于室内使用的民用粉末多选用LDPE和LLDE按比例共混，而管道用粉则主要用LLDPE做基料。PE树脂的性能及代表性树脂如表２、表３、表４所示。

表2 PE树脂性能

表3 北京燕山化工公司LDPE

表4 齐鲁石油化工公司厂LLDPE

    2.3聚氯乙烯树脂

    聚氯乙烯具有优异的耐化学性能，是难燃材料，具有自熄性。电气绝缘性能也非常好。但聚氯乙烯的分解温度与流动温度接近，给涂料施工带来不便。此外聚氯乙烯是热不稳定树脂，对紫外线也很敏感，而且是无极性材料，与金属结合力较差。为了改善聚氯乙烯的热稳定性，提高其冲击韧性，软化点和使用温度，一般要采用共混或共聚方法进行改进。表5为一些厂家生产的聚氯乙烯树脂性能。

表5 一些PVC树脂性能

    2.4聚丙烯树脂

    聚丙烯在通用树脂中密度最小，仅为0.90~0.91g/cm3。它广泛用薄膜制品，不大用粉末涂料。因为其分子中含有甲基，甲基中氢原子容易受氧或臭氧的攻击，所以PP比PE的耐热性差，涂装时烘烤温度的范围也很窄，难以获得良好的涂层。但是随着树脂原料生产技术的提高和配方的改进，添加抗氧剂和紫外线吸收剂，粉末涂料也有上市的，例如日本用于自动洗碗机内部部件的涂装，在英国用于温泉配管的涂装。

    PP树脂可以通过共聚共混方法改进，共聚一般在化工厂进行，共混可以在粉末厂进行。例如利用丙烯-乙烯共聚提高其柔性；利用丙烯与醋酸乙烯共混提高其冲击强度，改善脆裂性等。表6为部分厂家生产的聚丙烯树脂的型号及性能。

表6 部分厂家生产的PP树脂型号及性能

    2.5聚酰胺

    聚酰胺（PA），俗称尼龙（NYLON），燃点180~230℃，密度为1.020~1.149g/cm3，热分解温度大于300℃，耐油，耐化学溶剂，耐酸，但易吸水，吸水后略微膨胀，不易燃，能自熄，无毒，易染色，也易被污染。PA具有良好的耐磨性，强度高、韧性好。自润滑等特性。可以在-40~100℃下长期使用，但耐共性较差，为了获得良好的综合性能，同样需要改性。

    PA树脂的缺点是吸水率高，多采用碳原子链较长的尼龙材料，并在加工成型前进行干燥处理。常用的PA材料性能如表7已用于粉末涂料的有尼龙11、尼龙12、尼龙1010。

表7 聚酰胺树脂性能

    2.6饱和聚酯

    用作粉末原料的饱和聚酯代表品种有聚对二甲酸.乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）,表8为粉末涂料用饱和聚酯树脂的特性。

表8 饱和聚酯树脂的特性

    热塑粉末用树脂如氟树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚丁烯-1、聚乙烯醇缩丁醛等用得较少，在此不再详述。

    应该说明，我国热塑性粉末总的来说，批量还较小，对于石化大厂来说微不足道，只能根据需要去选择原料树脂，尚无专门的生产厂。

    3.热塑性粉末涂料发展现状

    3.1热塑粉末生产方法

    热塑性粉末生产按粉碎方法机械粉碎、化学粉碎、干式混合、复合粉碎等方法。目前我国热塑粉以聚乙烯粉末为主，其次是聚氯乙烯，其它品种生产量很少。

    聚乙烯粉末的生产工艺为：

    主要生产设备为挤出机和粉碎机。挤出机由单螺杆逐渐发展为双螺杆，粉碎机一般采用常温机械粉碎，粉碎机由小到大。磨盘由单片逐渐过度为双片，不断提高产量，节省能源。近些年来，聚乙烯粉末通过配方改进，逐渐适应市场的需要。

    聚氯乙烯粉末采用干混生产，因为化工工厂可以直接提供合适粒度的原料。聚氯乙烯粉末具有多孔性，对增塑剂及其他助剂有良好的吸附性。干混法生产工艺较简单，粉末质量主要依靠配方控制。聚氯乙烯粉末干混法生产工艺如下：

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