嘉峪检测网 2025-05-20 18:57
导读:本文介绍了三种解决软质TPE拉伸疲劳寿命不达标问题。
邵氏硬度 10-20 的软质 TPE 常用于橡皮筋、密封胶条、柔性手柄等对柔韧性和回弹性要求高的产品。此类材料在反复拉伸测试中易出现疲劳寿命不足的情况,导致产品易断裂、耐久性差,可从 TPE 配方的分子结构、助剂体系、填料增强三方面改善这一问题。
一、优化基材结构
1. 选择高性能基材
选用星型结构的 SEBS(如 YH-602T)作为基础树脂。星型 SEBS 分子链呈多臂交联状,相比线型结构,其物理交联点分布更密集、均匀,能在拉伸过程中更有效地分散应力,减少局部应力集中,从而提升抗疲劳性能。
2. 调整配方降低硬度
减少 PP 用量:PP 作为补强树脂,过多会提升硬度和刚性,适当降低 PP 比例(可从常规 10%-15% 降至 5% 以下),削弱硬段网络强度,使材料更柔软。
提高充油率:增加石蜡油用量,白油渗入 SEBS 分子链间,降低分子间作用力,提升材料柔韧性和延展性。
混配低分子量 SEBS:混入 YH-688 等低分子量 SEBS,其链段短、流动性好,能填充在高分子量 SEBS 网络中,进一步降低体系硬度,同时改善加工性能 。
二、构建抗疲劳助剂体系
1. 主副抗氧剂协同防护
添加主抗氧剂(如受阻酚类 1010)和副抗氧剂(如亚磷酸酯类 168),主抗氧剂捕获自由基,副抗氧剂分解氢过氧化物,两者协同抑制 SEBS 分子链在拉伸过程中的氧化降解,延长材料使用寿命。
2. 引入氢化石油树脂
在配方中加入 3%-5% 的氢化石油树脂作为抗疲劳助剂。氢化石油树脂具有良好的相容性和内聚强度,能与 SEBS 形成稳定的网络结构。在拉伸过程中,它可吸收部分应力,延缓疲劳裂纹的萌生与扩展,同时提升材料的耐候性和耐老化性能。
三、填料增强改性
添加 2%-5% 经表面改性的填料,如纳米碳酸钙或短切玻璃纤维,不过,TPE的硬度随之提升,参考第一条降低TPE硬度。
1. 纳米碳酸钙
经偶联剂(如钛酸酯、硅烷偶联剂)表面处理后,与 TPE 基体的相容性大幅提高。纳米级尺寸使其能均匀分散在体系中,起到物理交联点的作用,增强分子链间的作用力,显著提升拉伸强度和抗撕裂性能。
2. 短切玻璃纤维
经硅烷偶联剂处理后短切玻璃纤维,与SEBS相容性好,具有高强度和刚性,能承担拉伸载荷,阻碍裂纹扩展。
在实际生产中,建议结合具体产品要求,通过实验测试调整配方参数,以达到最佳性能平衡。
来源:UTPE弹性体门户
关键词: 拉伸疲劳寿命