Elastómero de poliéster termoplástico
Copolímeros de bloque lineal
Los elastómeros de poliéster termoplástico (TPEE), también conocidos como caucho de poliéster, son una clase de copolímeros de bloque lineal que contienen segmentos duros de poliéster PBT (tereftalato de polibutileno) y segmentos blandos de poliéster alifático o poliéter. El TPEE combina la excelente elasticidad del caucho y el fácil procesamiento de los termoplásticos, con la dureza ajustable y la libertad de diseño, y es una nueva variedad de elastómeros termoplásticos que ha atraído mucha atención.

Nombre del producto: Elastómero de poliéster termoplástico              alias: Caucho de poliéster       abreviatura:TPEE      atributo:Copolímeros de bloque lineal                                                                                  

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Breve introducción

Los elastómeros de poliéster termoplástico (TPEE) tienen mejores propiedades de procesamiento y una vida útil más larga que el caucho; En comparación con los plásticos de ingeniería, también tiene las características de alta resistencia, mejor flexibilidad y propiedades mecánicas dinámicas. Para la mayoría de las aplicaciones, el TPEE se puede usar tal cual y se pueden agregar aditivos para cumplir con requisitos especiales.

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Propiedades del elastómero

Las características del TPEE son:
1. Excelente resistencia a la fatiga por flexión
2. Rendimiento instantáneo a alta temperatura
3. Excelente resistencia al impacto, especialmente a bajas temperaturas (-40 °C)
4. Buena resistencia al desgarro y resistencia a la abrasión
5. Excelente resistencia química y a la intemperie
6. Excelentes propiedades eléctricas
7. Excelente tolerancia a la carga
8. Adhesión a materiales como ABS, PBT y PC
9. Adherencia a pintura, pegamento y metal
10. La diversidad de procesamiento y fácil procesamiento, buena fluidez de fusión, estado de fusión estable, baja contracción y velocidad de cristalización rápida.
Debido a su excelente resistencia mecánica, excelente resistencia y amplia temperatura de funcionamiento, el TPEE ha sido ampliamente utilizado en piezas automotrices, mangueras hidráulicas, cables y alambres, aparatos electrónicos, productos industriales, papelería y suministros deportivos, biomateriales y otros campos, entre los cuales es el más utilizado en la industria automotriz, representando más del 70%. 
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Propiedades fisicoquímicas

1、Propiedades mecánicas

     Al ajustar la proporción de segmentos blandos y duros, la dureza del elastómero de éster de poliéter puede ser de Shore D (32 ~ 82), y su elasticidad y resistencia están entre el caucho y el plástico. En comparación con otros elastómeros termoplásticos TPE, los elastómeros de éster de poliéter tienen un módulo más alto en condiciones de baja deformación que otros elastómeros termoplásticos de la misma dureza. Cuando el módulo es una condición de diseño importante, los elastómeros de éster de poliéter pueden reducir el área de la sección transversal del producto y reducir la cantidad de material.
     Los elastómeros de éster de poliéter tienen una resistencia a la tracción extremadamente alta. En comparación con el poliuretano (TPU), los elastómeros de éster de poliéter tienen un módulo de compresión y un módulo de tracción mucho más altos, y la misma pieza puede fabricarse con elastómeros de éster de poliéter y TPU de la misma dureza, y los primeros pueden soportar mayores cargas. Los elastómeros de éster de poliéter tienen un alto módulo de flexión por encima de la temperatura ambiente y no son tan duros como el TPU a bajas temperaturas, lo que los hace adecuados para vigas en voladizo o piezas de tipo torque, especialmente para piezas de alta temperatura. Los elastómeros de éster de poliéter tienen un buen cumplimiento suave y a baja temperatura, la resistencia al impacto con muescas a baja temperatura es mejor que la de otros TPE y la resistencia a la abrasión es comparable a la del TPU. En condiciones de baja tensión, los elastómeros de éster de poliéter tienen una excelente resistencia a la fatiga y bajas pérdidas por histéresis, lo que combinado con una alta elasticidad hacen que el material sea un material ideal para el uso de cargas de múltiples ciclos, engranajes, rodillos de goma, acoplamientos flexibles y correas.

2. Rendimiento térmico

     Si no se agregan antioxidantes, los elastómeros termoplásticos de poliéster se degradarán rápidamente en muchas condiciones, como agua nebulizada, ozono, atmósfera exterior, etc., reduciendo su viscosidad y peso molecular relativo, disminuyendo el alargamiento a la rotura y deteriorando la tasa de recuperación elástica instantánea. Esta reacción de degradación del éster de poliéter es una reacción de radicales libres, probablemente debido al ataque del átomo de carbono unido al átomo de oxígeno de poliéter en la cadena polimérica, y cuando el elastómero de éster de poliéter rompe la cadena, se genera formaldehído y el formaldehído se oxida a ácido fórmico, que a su vez promueve la rotura de la cadena. Para mejorar la resistencia a la degradación oxidativa de los elastómeros de éster de poliéter, se pueden utilizar métodos de estabilización apropiados, y el sistema estabilizador agregado debe incluir eliminadores de radicales libres, agentes de descomposición de peróxido y eliminadores de formaldehído.

     Los elastómeros de éster de poliéter tienen una excelente resistencia al calor, y cuanto mayor sea la dureza, mejor será la resistencia al calor. Se ha informado en la literatura que los elastómeros de éster de poliéter son básicamente ingrávidos cuando se calientan continuamente a 110 ° C y 140 ° C durante 10 horas, y solo 0.05% y 0.1% cuando se calientan a 160 ° C y 180 ° C durante 10 horas, respectivamente. La curva de calentamiento de velocidad constante muestra que el elastómero de éster de poliéter comienza a perder peso a 250 °C, la pérdida de peso acumulada es del 5% a 300 °C y la pérdida de peso ocurre a 400 °C, por lo que la temperatura límite superior del elastómero de éster de poliéter es muy alta, la temperatura de uso a corto plazo es más alta y puede adaptarse a la temperatura de horneado (150 ~ 160 °C) en la línea de producción de automóviles,  y tiene poca pérdida de propiedades mecánicas a altas y bajas temperaturas. Los elastómeros de éster de poliéter se utilizan por encima de 120 °C y su resistencia a la tracción es mucho mayor que la del TPU.

     Además, los elastómeros de éster de poliéter tienen una excelente resistencia a las bajas temperaturas. Los elastómeros de poliéter tienen un punto de fragilidad por debajo de -70 °C, y cuanto menor sea la dureza, mejor será la resistencia al frío, y la mayoría de los elastómeros de éster de poliéter se pueden usar a -40 °C durante mucho tiempo. Debido al rendimiento equilibrado del elastómero de éster de poliéter a altas y bajas temperaturas, tiene un rango de temperatura de funcionamiento muy amplio y se puede utilizar a -70 ~ 200 °C.

3. Resistencia a los medios químicos

     Los elastómeros de éster de poliéter tienen una excelente resistencia al aceite y pueden resistir la mayoría de los medios químicos líquidos polares (como ácidos, álcalis, aminas y compuestos de glicol) a temperatura ambiente, pero no pueden hacer nada contra los hidrocarburos halogenados (excepto el freón) y los fenoles, y su resistencia química aumenta con su dureza. El elastómero de éster de poliéter tiene buenas propiedades antihinchamiento y antipermeabilidad para la mayoría de los solventes orgánicos, combustibles y gases, y su permeabilidad al combustible es de solo 1/3 ~ 1/300 de caucho resistente al aceite, como neopreno, polietileno clorosulfonado, caucho de nitrilo.
     Sin embargo, los elastómeros de éster de poliéter tienen poca resistencia al agua caliente, y la adición de estabilizadores de policarbomimida puede mejorar significativamente su resistencia a la hidrólisis. Se ha informado que los elastómeros de poliéster con mejor resistencia al agua y al calor se pueden obtener introduciendo PEN o PCT en el segmento duro de PBT de la cadena molecular de elastómeros de éster de poliéter.

4. Resistencia a la intemperie y resistencia al envejecimiento

     Los elastómeros de éster de poliéter tienen una excelente estabilidad química en muchas condiciones diferentes, como agua nebulizada, ozono, envejecimiento atmosférico al aire libre, etc. Al igual que la mayoría de los TPE, la degradación se produce bajo la influencia de la luz ultravioleta (aditivos protectores, incluido el negro de humo y varios pigmentos u otros materiales de protección. La combinación de antioxidante fenólico y benzotriazol agente protector de luz ultravioleta puede proteger eficazmente contra el envejecimiento ultravioleta).

     La oxidación causada por la luz y el calor son los dos factores principales de degradación y envejecimiento de los elastómeros de éster de poliéter, el copoliéster PEG-PBT tiene poca resistencia al calor y a la luz, y la degradación oxidativa térmica y la degradación por fotoenvejecimiento son muy graves. El calentamiento acelera la degradación. Con la disminución del peso molecular durante el envejecimiento, el alargamiento a la rotura del material disminuye y la tasa de recuperación elástica instantánea se deteriora.

     Además, los elastómeros de éster de poliéter también tienen diferentes grados de hidrólisis, y los elastómeros de éster de poliéter producen reacciones de reticulación en el agua y aumenta la cantidad de formación de gel. El copoliéster PEG-PBT se implanta como andamio de biomaterial para aprovechar su susceptibilidad a la hidrólisis y degradación. El copoliéster PEG-PBT se degrada en agua y obedece al mecanismo de hidrólisis, es decir, la molécula de H2O ataca al grupo éster entre PEG y PBT y rompe la cadena, y los productos de degradación son PEG y PBT de bajo peso molecular. La tasa de degradación se ve afectada por la composición, la temperatura, el valor de pH, la enzima y otros factores, cuanto mayor sea el contenido de PEG, la temperatura y el valor de pH, más rápida será la tasa de degradación, y los requisitos de los diferentes usos para la tasa de degradación se pueden cumplir ajustando el contenido de los dos componentes.

5. Alta resiliencia

     La aplicación de material TPEE al resorte puede hacer que el resorte tenga una larga vida útil, lo que puede ayudar a que el tren arranque, acelere, desacelere y se detenga suavemente. A diferencia de los resortes metálicos, no se oxidan, no se deterioran en condiciones ambientales naturales ni causan rotura o pérdida elástica. En comparación con los materiales de caucho, tiene una mayor reutilización y conserva una buena elasticidad.

6. Procesabilidad y conformabilidad

     El TPEE tiene una excelente estabilidad de fusión y suficiente termoplasticidad, por lo que tiene una buena procesabilidad y puede procesarse mediante varios procesos de procesamiento de termoplásticos, como extrusión, inyección, moldeo por soplado, moldeo rotacional y moldeo por fundición en fusión. A bajas velocidades de cizallamiento, la viscosidad de la masa fundida del TPEE no es sensible a la velocidad de cizallamiento, mientras que a altas velocidades de cizallamiento, la viscosidad de la masa fundida disminuye con el aumento de las velocidades de cizallamiento. Debido a que la masa fundida de TPEE es muy sensible a la temperatura y su viscosidad de fusión cambia varias veces a docenas de veces en el rango de 10 °C, la temperatura debe controlarse estrictamente durante el moldeo.

     Para garantizar que el contenido de humedad de la resina sea inferior al 0,1%, debe ser chorreada y seca (80-120 °C, 6-8h) antes del procesamiento.

1. Extrusión

El TPEE se puede extruir en láminas, tubos, varillas y envolturas de alambre utilizando extrusoras de plástico ordinarias. Se puede utilizar un tornillo de gradiente general, con una relación longitud-diámetro de ≥24:1 y una relación de compresión de (2,7-4):1.

2. Moldeo por inyección

La tecnología de moldeo por inyección se puede procesar en productos de varias formas y tamaños. Se prefiere la máquina de inyección de tornillo alternativo porque puede obtener una masa fundida con temperatura uniforme, la profundidad de la ranura es gradual, la relación de compresión recomendada es 3.0-3.5 y la relación longitud-diámetro del tornillo (18-24): 1; La presión de inyección es de 80-120MPa, y se utiliza una inyección de velocidad lenta a media.

3. Moldeo por soplado

El moldeo por soplado requiere resinas con alta viscosidad y resistencia a la fusión. Utilizando la tecnología de expansión de la cadena química de la extrusión de polímeros, los segmentos especiales se bloquean en la cadena molecular de TPEE para preparar TPEE de alta viscosidad que puede cumplir con los requisitos del moldeo por soplado de piezas especiales grandes (como los conductos de admisión de aire del motor).

4. Otros procesos de moldeo

El TPEE también es adecuado para procesos como el moldeo rotacional y el moldeo por fundición en fusión. Por ejemplo, las bolas y los neumáticos pequeños sin cámara se procesan mediante el proceso de moldeo rotativo. La fundición fundida tiene las ventajas de un bajo costo de procesamiento y una buena estabilidad dimensional del producto.

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Aplicaciones de elastómeros

     El TPEE se utiliza principalmente en áreas donde se requiere absorción de impactos, resistencia al impacto, resistencia a la flexión, estanqueidad y elasticidad, resistencia al aceite y a los productos químicos, y se requiere suficiente resistencia. Tales como: modificación de polímeros, autopartes, cables telefónicos elásticos, mangueras hidráulicas, materiales de calzado, correas de transmisión, neumáticos giratorios, engranajes, acoplamientos flexibles, engranajes silenciadores, correderas de ascensores, materiales anticorrosión, resistentes al desgaste, resistentes a altas y bajas temperaturas en válvulas de tuberías de equipos químicos, etc.