熱塑性彈性體在汽車行業(yè)應(yīng)用

目前汽車上常用的熱塑性彈性體主要分為四大類，分別為聚烯烴類 (TPO和TPV)、聚酯類 (TPEE)、聚氨酯類 (TPU)和苯乙烯類 (TPS)。

TPO是目前汽車制造中使用最活躍的TPE，主要用在汽車保險(xiǎn)杠、內(nèi)飾表面材料，此外有應(yīng)用在門窗密封條、檔泥板、轉(zhuǎn)向齒輪箱護(hù)套、燃油管等；

TPV材料具有明顯優(yōu)越性能，價(jià)格較昂貴，限值大范圍推廣應(yīng)用，主要優(yōu)勢(shì)提高汽車外部部件協(xié)調(diào)性，主要用在高級(jí)乘用車的保險(xiǎn)扣、汽車門窗防水密封條，汽車玻璃導(dǎo)槽密封條，此外有應(yīng)用在角型防沖檔、風(fēng)檔、空氣阻流片及各種送風(fēng)、輸水膠管、油封、墊片等；

TPEE主要用在等速萬(wàn)向節(jié)護(hù)套、滿足耐候、耐油、耐熱的要求。此外，TPEE吹塑成型制造的轉(zhuǎn)向齒條護(hù)罩、懸掛護(hù)罩、變速箱操縱防塵罩；注塑成型制造的連接軸套、手制動(dòng)滑輪、防塵密封環(huán)等；擠出成型制造的線束和電纜護(hù)套等廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域；

TPU具有優(yōu)良的耐磨性和耐彎曲疲勞性，自汽車零部件的應(yīng)用十分廣泛，可用于連接軸套、換擋拉桿手柄，密封環(huán)及墊片等；

TPS主要用于汽車膠管、密封墊和膠黏劑上。

TPE用耐候助劑作用機(jī)理

TPE材料的光老化降解遵循材料老化機(jī)理，TPE材料吸收太陽(yáng)光中能量達(dá)到激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生自由基，自由基與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生過氧化自由基，過氧化自由基引發(fā)聚合物進(jìn)一步降解形成過氧化物，自由基鏈段不斷增長(zhǎng)，導(dǎo)致材料力學(xué)性能降低，表面失光，直至失去使用價(jià)值。

耐候助劑在TPE材料的老化過程中是如何起作用的，通過下面反應(yīng)機(jī)理圖作進(jìn)一步說明。

   TPE材料收到太陽(yáng)光中紫外光照射，在達(dá)到激發(fā)態(tài)前紫外線吸收劑（UVAbsorber）吸收太陽(yáng)光的能量，通過化學(xué)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變將熱能消耗掉，阻止TPE材料達(dá)到激發(fā)態(tài)，吸收劑需要一定的光程，所以對(duì)制品內(nèi)部起到很好的保護(hù)作用。當(dāng)TPE材料在光、熱的作用下產(chǎn)生自由基，受阻胺類光穩(wěn)定劑（HALS）并不吸收紫外線，而是通過捕獲基材產(chǎn)生的自由基，阻止其繼續(xù)產(chǎn)生自由基而終止光老化進(jìn)程。這兩類光穩(wěn)定劑作用機(jī)理具體介紹如下：

紫外線吸收劑

一類能選擇性地有效吸收對(duì)聚合物有害的紫外線而自身具有高度耐光性的有機(jī)化合物，包括羥基二苯甲酮、羥基苯并三氮唑類、羥苯基三嗪、水楊酸酯、苯甲酸酯、肉桂酸酯、草酰苯胺。主要吸收劑作用機(jī)理如下：

二苯甲酮類紫外線吸收劑作用機(jī)理

苯并三氮唑類紫外線吸收劑作用機(jī)理

三嗪類紫外線吸收劑作用機(jī)理

    幾種主要的紫外線吸收劑吸收譜圖差異如下：

    不同種類紫外線吸收劑吸收波段有限，丙烯酸鹽類以及草本酰胺類在短波波段（≤350nm）有較強(qiáng)的吸收，二苯甲酮類吸收劑有較寬的吸收雙峰吸收，苯并三氮唑類紫外線吸收劑具有最寬的雙峰吸收，吸收效率要優(yōu)于二苯甲酮類吸收劑，三嗪類具有最強(qiáng)的紫外吸收峰，吸收效率最高。為了達(dá)到客戶要求的全波段吸收，可以將不同種類的吸收劑復(fù)配使用，覆蓋全波段的紫外線吸收。

受阻胺光穩(wěn)定劑

受阻胺類光穩(wěn)定劑（HALS）作用機(jī)理：HALS并不直接捕獲自由基，而是四甲基哌啶氧化物去捕獲自由基。N-烷氧基結(jié)構(gòu)的HALS產(chǎn)物比較活潑，能繼續(xù)捕獲自由基，使之轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的R-R、R-O-R、R-OO-R等化合物，終止了光老化進(jìn)程，其效率是紫外線吸收劑高2-4倍。

HALS光穩(wěn)定劑在遇氧氣條件下轉(zhuǎn)換為四甲基哌啶氧化物。

HALS光穩(wěn)定劑對(duì)TPE材料表面起到很好的光穩(wěn)定保護(hù)，因此，HALS與紫外線吸收劑的復(fù)配使用，可獲得真正的協(xié)同效應(yīng)，最大限度賦予TPE良好的光穩(wěn)定性。

新秀化學(xué)提供全方位耐候解決方案

新秀化學(xué)針對(duì)不同TPE材料開發(fā)了一系列的耐候解決方案，如添加二苯甲酮類吸收劑塑諾穩(wěn)531與HALS類的塑諾穩(wěn)622復(fù)配使用，在聚烯烴彈性體（TPO）薄膜制品里可取得比較好的效果；如添加塑諾穩(wěn)5586（水楊酸類UVA）和5583（受阻胺類HALS）復(fù)配使用，可用于提升CPVC和TPO等彈性體超長(zhǎng)效耐候方面的需求；如添加塑諾穩(wěn)5566，綜合了多種耐候機(jī)理，在針對(duì)聚氨酯彈性體（TPU）方面有較好的耐候效果。如添加紫外線吸收劑塑諾穩(wěn)5519與HALS類的塑諾穩(wěn)5589復(fù)配使用，為車用TPV密封導(dǎo)槽提供優(yōu)異的長(zhǎng)效耐候需求，滿足其力學(xué)性能的要求；如添加紫外線吸收劑塑諾穩(wěn)5523，塑諾穩(wěn)5544復(fù)配HALS的塑諾穩(wěn)622協(xié)同作用，為阻燃聚苯乙烯彈性體TPS提供優(yōu)異的耐候需求。