TPEE如何生產的?它也能製鞋?這其中究竟有什麼特殊之處?

utpe彈性體產業門戶 發佈 2022-07-01T05:50:07.720183+00:00

近年來,熱塑性彈性體在鞋材領域的應用逐漸廣泛,TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)、PEBA(尼龍彈性體),由於發泡後的回彈性能、抗壓縮形變性能表現優異,因此在鞋材領域的應用都已經有了很典型的實際案例。

近年來,熱塑性彈性體在鞋材領域的應用逐漸廣泛,TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)、PEBA(尼龍彈性體),由於發泡後的回彈性能、抗壓縮形變性能表現優異,因此在鞋材領域的應用都已經有了很典型的實際案例。

TPEE(熱塑性聚酯彈性體),是這兩年鞋材行業新興的材料,它在一些性能上能夠克服TPU、PEBA的局限性,比如低溫抗衝擊性、抗撕裂性,甚至有希望在成本上形成優勢。


TPEE是一類含有PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚軟段的線型嵌段共聚物。

常見的TPEE是聚醚酯型,以PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)和PTMG(聚四氫呋喃)為主要結構組分。


目前TPEE的合成方法主要有端羥基聚醚法(酯交換法、直接酯化法)、端乙醯氧基聚醚法、 鏈交換法等。其中酯交換法是工業化生產的主流方法。

(1)酯交換法

酯交換法是以DMT(對苯二甲酸二甲酯)、EG(乙二醇)或BG(丁二醇)、PTMG(四氫呋喃聚醚)為原料,經過酯交換反應、熔融縮聚等聚合工序製備而得。

(2)直接酯化法

直接酯化法是對苯二甲酸(PTA),BG,PTMG直接熔融縮聚製備TPEE,減少了酯交換的步驟。


(3)端乙醯氧基聚醚法

端乙醯氧基聚醚是四氫呋喃開環聚合、製備端羥基聚醚的中間體,不同溫度下餾分的紅外分析證實,乙醯氧基聚醚可以與DMT進行酯交換反應。

通過DMT與EG發生酯交換反應,生成物再與端乙醯氧基聚醚熔融縮聚,製備了PET與聚四亞甲基醚的多嵌段共聚物。如果提高反應混合物中DMT的用量,則可以合成硬段含量較高的嵌段共聚物。



(4)鏈交換法

鏈交換法利用熔融縮聚過程中的鏈交換反應速率常數大於鏈增長速率常數這一規律,採用聚合物為起始原料,使聚酯和聚醚進行酯交換反應,即用大分子二元醇取代聚酯分子中的小分子二元醇。


以PET和PEG為合成原料舉例,反應如下式所示,第一步為鏈交換反應,第二步為縮聚反應。


TPEE兼具橡膠優良的彈性和熱塑性塑料的易加工性,軟硬度可調,設計自由,是熱塑性彈性體中倍受關注的新品種。

TPEE具有許多優異的性能,除了良好的韌性、回彈性、抗彎曲疲勞、抗撕裂、耐摩擦、耐化學等性能,它還有廣泛的硬度範圍(25D~85D)以及突出的低溫撓曲性(-40℃)。


跟TPU相比,TPEE具有以下特性:

1.相同硬度下,TPEE 的壓縮模量較TPU 高,即產品支撐性佳

2.相同硬度下,TPEE 的落球回彈較TPU 高10-20%,高溫環境下差異更明顯

3.剛性模量隨著溫度變化的改變量較TPU低,特別適合高低溫差大的環境使用

4.生產產量的增長及原料成本較TPU便宜,價格比聚醚TPU 有競爭力


TPEE在運動鞋方面的應用,大多數是被用在EVA橡塑複合當中,作為輔料去改善EVA發泡鞋材的性能。TPEE作為主料,製備發泡中底則相對較少。據了解,目前採用TPEE發泡鞋中底的有Reebok FlodeRide、PUMA Hybrid、Columbia SH/FT等。


在鞋中底應用方面,TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)這兩年也是一個熱門材料,它從鞋中底發泡部件,拓展到鞋面紗線、鞋底、膠黏劑,完全可以打造一雙100%TPU製造的可回收運動鞋。

實際上,熱塑性彈性體在鞋材的應用都有這個趨勢,不局限於鞋中底發泡材料,而是單一材料做一雙鞋,從而方便回收。

所以TPEE也不例外,它的應用涵蓋了鞋中底支撐配件、鞋帶、鞋舌、人造皮革、紗線等鞋材部件。

1.優異的高低溫下耐疲勞性,優異的韌性及高回彈性,多用來做鞋材中底支撐配件

2.低溫時的屈撓性能,優異的韌性及抗撕裂性,用做鞋帶及鞋舌部件;

3.相比於傳統的鞋面織物更透氣更有彈性,耐磨且不易起毛多用來做鞋面織物

相信在未來TPEE將會有更加廣泛的應用,讓我們一起拭目以待!

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