地球上的材料應用歷程最少也有幾十萬年了,從早期的鉆木取火到后期的生產加工,材料應用學已深入到了人類的進化與發展了,而在這眾多的材料分類中,tpv材料可謂是滄海一粟了,作為一名有十幾年從業經驗的熱塑性硫化橡膠TPV從業者而言,TPV的加工費用要低于熱固性橡膠,而將高彈性的epdm和高流動性的PP高效結合也依然非常具備挑戰性。
EPDM和PP的化學結構是不同的,無法形成兼容的均相體系,PP作為連續相, 分布在在 0.1 μm 到幾微米之間橡膠粒子中,早期以Antunes和 Goharpey 為首的國外專家就分別提出了“纖維模型”和“四階段形態演變模型”來描述 EPDM與PP組成的TPV在動態硫化過程中的形態演變。也研究出了EPDM 與 PP發生相轉變時的黏度比,結果表明,由 EPDM 交聯引起相轉變的黏度比要低于相應的 EPDM/PP 共混物。
后來在橡塑材料企業的商業化推進過程中又不斷發現,TPV和傳統橡膠制品相比具有加工方便、能耗較小、生產效率高、且環保且邊角料可按比例重復利用等優點。據有關成品制造客戶反饋,熱塑性彈性體大約使橡膠工業生產流程縮短 25 %,能耗節約 25 %~70 %,效率提高100 %~200 %,綜合成本降低 10 %左右。從配方上來分析。TPV 的橡塑比影響材料彈性、橡膠相的交聯程度、橡膠交聯顆粒的尺寸和加工條件等,橡塑比的提高會增加TPV的彈性,EPDM本身的彈性也明顯高于熱塑性PP塑料。做為TPV材料的研發工作者而言,完善TPV的初衷是讓 TPV 擁有良好的加工性能。在工廠的生產中完善 TPV的加工性能,縮短客戶橡塑成品的生產周期,這些對于節約化工資源和實現經濟利益有積極作用。
目前來看,TPV材料所處的行業的市場化程度還不是很高,相對于歐洲國家來講,市場發展相對不平衡,當備之急是要在工業領域中使對親環境友好的高分子TPV材料占據中市場不斷促進,實際上TPV材料在大部分工業領域都有機會成為不錯的加工窗口和用材選擇,在1981年制備出了一個商業化 PP/EPDM TPV 產品 santoprene,后期在中國,比如張家港市道普潤高分子材料有限公司、美國Teknor Apex公司Sarlink系列TPV在配方設計中,力圖在橡膠相動態硫化過程中使之硫化,讓TPV的力學性能得到大幅度提升,并通過橡膠相和塑料相的比例變動來更進一步的調節TPV材料的各種力學性能,現在商業化較為成熟的就是過氧化物硫化體系,通常由過氧化物和助交聯劑兩部分組成,在TPV的硫化過程中使交聯劑發生接枝和共交聯,讓硫化體系的交聯度和硫化效率不斷提升。