Material aspects in thermoplastic elastomers processing

Zbigniew Rosłaniec*

M a ter ia ło w e a sp ek ty

p r zetw ó r stw a ela sto m eró w term o p la sty czn y ch

Elastomery termoplastyczne (TPE) stanowią grupę nowoczesnych mate­

riałów inżynierskich o w łaśc iw ościach przetwórczych charakterystycznych dla tworzyw termoplastycznych i mechanicznych cechach usieciowanych kauczu­

ków. TPE należą do polimerowych materiałów he te rofazowych. Struktura blo­

kowa łańcucha polimerowego jest tak zaplanowana, aby poszczególne bloki tworzyły mikro- lub nanostrukturalne obszary (fazy) o wyraźnie różnych właś­

ciwościach fizycznych. W stanie całkowicie uplastycznionym, gdy obydwie fazy są cieczami lepkimi, struktura heterofazowa może też być zachowana. W okreś­

lonej temperaturze może jednak następować przemiana typu order - disorder (aglomeracja - dezaglomeracja). Takie zjawiska wpływają na charakterystyki reologiczne tych materiałów.

Bardzo często krzywa zależności lepkości TPE od szybkości ścinania ma

„przegięcia ” (kształt litery S). Inną cechą charakterystyczną tych materiałów jest duża lepkość przy małych szybkościach ścinania. Wiąże się to z nietypowym zachowaniem podczas przetwarzania (wytłaczania, wtryskiwania) w porówna­

niu ze znanymi termoplastami inżynierskimi. Przedstawiono wyjaśnienie takie­

go zachowania się wielofazowych układów polimerowych, które potwierdzają charakterystyki reologiczne znanych TPE oraz niektórych mieszanin polimero­

wych. Praktycznym potwierdzeniem zjawisk jestm.in. zachowanie się TPE pod­

czas wytłaczania cienkich folii.

Słowa kluczowe: elastomery termoplastyczne, struktura fazowa, kopoli­

mery blokowe, mieszaniny polimerowe, lepkość, przetwórstwo

* Politechnika Szczecińska, In­

stytut Inżynierii Materiałowej, Szczecin

Material aspects in thermoplastic elastomers processing

Thermoplastic elastomers (TPE) are a class o f modern engineering mate­

rials which exhibit processing properties o f thermoplastics and possess mecha­

nical features o f vulcanized rubbers. TPE are multiphase polymer materials.

The block structure o f the polymer chain is conceived in a way that particular blocks form micro- or nanostructured regions (phases) with notably different physical properties. In the completely plasticized state, when both phases are viscoelastic liquids, the heterophase structure may be preserved. In a definite temperature however an order - disorder transition can occur. Such phenome­

na have an influence on the rheological properties o f these materials

Very often the dependence o f viscosity on the shear rate exhibits inflexions (S shaped). Another characteristic feature is the high viscosity o f the materials at low shear rates. This is associated with unusual behavior during processing (extrusion, injection moulding) compared to well known engineering thermo­

plastics. An explanation o f such behavior o f multiphase TPE has been presen­

ted. This thesis has been documented by the rheological characteristics o f known TPE and certain polymer blends. The practical evidence o f the pheno­

mena is among others the behavior o f TPE during thin film s extrusion.

Key words: thermoplastic elastomers, phase structure, block copolymers, polymer blends, viscosity, processing

1. Wstęp

Do ogólnie pojętej grupy tworzyw elastomero­

wych zalicza się gumę (kauczuk wulkanizowany) i elastomery termoplastyczne. Elastomery termoplas­

tyczne (TPE) to materiały polimerowe charakteryzu­

jące się dużym odwracalnym odkształceniem wzglę­

dnym, podobnie jak wulkanizowany kauczuk (guma), a jednocześnie przetwarzane podobnie jak tworzywa termoplastyczne, w sposób prosty i wydajny, gdyż nie wymagają sieciowania chemicznego. Tak więc, mogą

S&aAtwi& ity nr 4 lipiec - sierpień 2006 r. TOM 10

e la s t o m e r y t e r m o p la s t y c z n e

Fig .1. Scheme o f difference o f rubber compound and thermoplastic elastomer processing [1]

Rys. 2. Schemat układów polimerowych Fig. 2. Scheme o f polymer system bye one przetwarzane wielokrotnie,

a odpady technologiczne mogą być zawracane w tym samym cyklu pro­

dukcyjnym (rys. 1) [1].

Właściwości elastomerów ter­

moplastycznych wykazują niektóre kopolimery blokowe oraz mieszani­

ny polimerowe. Komercyjnie pro­

dukowane elastomery termoplas­

tyczne można podzielić na sześć grup. Są to [2]:

• TPE-S - Trójblokowe kopoli­

mery dienowo-styrenowe,

• TPE-0 - Kopolimery i miesza­

niny reaktywne oparte na poli- olefinach (w tym nowe kopoli­

mery stereospecyficzne [3]),

• TPE-V - Mieszaniny kauczu­

ków z termoplastami wytwa­

rzane z tzw. dynamicznym sie­

ciowaniem, TPV

• PE-U - M ultiblokow e (seg­

ment block copolymers) elastomery uretanowe;

PUR, PUE, PUA, PUC,

• TPE-E - Multiblokowe elastomery estrowe, PEE,

• TPE-A - Multiblokowe elastomery amidowe, PAE.

Obserwujemy stały wzrost produkcji i zastosowania elastomerów termoplastycznych na świecie. Jednocześ­

nie prowadzone są intensywne badania naukowe nad nowymi TPE [4], w tym do zastosowań biomedycz­

nych [5].

2. W ie lo fa zo w e u k ład y polimerowe

W technologii polimerów funkcjonują blisko­

znaczne określenia, których interpretacja jest niekiedy odległa od znaczeń występujących w anglojęzycznej li­

teraturze naukowo technicznej. Można przyjąć, że mie­

szaniny polimerowe (ang. blends) wielofazowe charak­

teryzują się dobrymi właściwościami użytkowymi, jeżeli są kompatybilne (alloys) (rys. 2).

Mieszanina granulatów lub proszków (mixture), jaką sporządza się często przed przetworzeniem, nie ma odniesienia do mieszanin polimerowych na poziomie nano- lub mikrofazowym, chociaż bardzo często wspo­

maga przygotowanie mieszanin w stanie uplastycznio­

nym. Określenie „mieszanka” (compound) stosowane jest wyłącznie w technologii gumy i zmiękczonego po­

lichlorku winylu. Kompozyty polimerowe (compo­

sites) to materiały złożone z co najmniej dwóch róż­

nych pod względem budowy chemicznej i charakteru fizycznego składników, np. polimer - włókno szklane, polimer - nanorurki węglowe. Jeżeli definicja taka do­

tyczy tylko polimerów wzmocnionych mechanicznie (wąskie rozumienie kompozytów), to można również stosować określenie „kompozycja” (composition) od­

noszące się do układu polimer - napełniacz niewzmac-

TOM 10 lipiec - sierpień 2006 r. S taafovn en y nr 4

Rys. 3. Obrazy mikroskopowe (TEM, AFM, SEM) struktury kopolimerów blokowych i reaktywnych mieszanin polimerowych: a) trójblokowy kopolimer S-I-S (TEM) [1], b) elastomer eterów o-estrowy (Elitel, AFM) [8], c) reaktywna mieszania PTMO-PBT-PA6 (SEM) [9]

Fig. 3. TEM, AFM and SEM micrographs o f block copolymer and reactive polymer blend structure: a) Triblock copolymer SIS, TEM [1], b) Polyether-ester multiblock copolymer (Elitel), AFM [8], c) Reactive PTMO-PBT-PA6

blend, SEM [9]

niający (np. polimer - kreda, termoplast - ścier gumo­

wy). W przypadku mieszanin o bliżej niesprecyzowa- nym charakterze używa się pojęcia „układ polimero­

wy” (polymer system).

Mieszanina polimerów wzajemnie rozpuszczal­

nych (mieszalnych termodynamicznie) jest jednofazo­

wa. Układ polimerów niemieszalnych ma strukturę he- terofazową (rys. 3), zazwyczaj niestabilną w czasie przechowywania lub przetwarzania materiału [6-9].

Elastomery termoplastyczne są wielofazowymi układa­

mi polimerowymi.

3. F iz y k o c h e ­ m iczne u w aru n ­ kowania elastycz­

n o śc i e la s to m e ­ rów te r m o p la s ­ tycznych

Za odwracalne odkształcenia en- tropowe w gumie odpowiedzialne są ruchliwe odcinki łańcuchów kauczu­

ku połączone chemicznymi węzłami sieci. Elastyczne odkształcenia od­

wracalne różnią się od odkształceń sprężystych mechanizmem i wynika­

jącym z niego czasem relaksacji. Pod pojęciem odkształceń sprężystych ro­

zumie się sumaryczne odkształcenie wynikające ze zmian odległości międzyatomowych i kątów walencyj­

nych pod działaniem siły odkształcającej. Czas relaksa­

cji jest wówczas krótszy niż 10'7s. O odkształceniach elastycznych decyduje rozprostowywanie się łańcu­

chów polimerowych w stosunku do ich konformacyjnej postaci w stanie równowagi. Czas relaksacji^est wów­

czas znacznie dłuższy i wynosi powyżej 10’3 s. Węzły sieci chemicznej w kauczuku wulkanizowanym i faza twarda w elastomerach termoplastycznych stanowią punkt odniesienia (zaczepienia) deformujących się giętkich łańcuchów i wpływają bezpośrednio na ogra-

Rys. 4. Schemat tworzenia fazy twardej w elastomerach termoplastycz­

nych jako efekt specyficznych oddziaływań intermolekularnych

Fig. 4. Scheme o f hard phase creating in thermoplastic elastomers as a specific int,emolecular interaction result

SLa&fotttenxf, nr 4 lipiec - sierpień 2006 r. TOM 10

e la s t o m e r y t e r m o p la s t y c z n e

Rys. 5. Schemat występowania „plateau” małego mo­

dułu w zakresie temperatur przemian fizycznych w elas­

tomerach termoplastycznych [1]

Fig. 5. Scheme o f small modulus “plateau” as a effect o f different transition temperature o f phases in thermo­

plastic elastomers

niczenie odkształceń plastycznych. Schemat struktury elastomerów termoplastycznych zawiera rys. 4.

Materiał polimerowy wykazuje cechy elastomeru termoplastycznego wówczas, gdy:

• Składa się z co najmniej dwóch faz (miękkiej i twardej) różniących się znacznie temperaturami zeszklenia (T g |, Tg2) lub temperaturą zeszklenia (Tg) i topnienia (Tm). Pomiędzy tymi temperatura­

mi moduł ma niską wartość i charakteryzuje się szerokim plateau (rys. 5).

m Fazę miękką tworzą łańcuchy poli­

meru (segmentu) o dużej ruchliwoś­

ci molekularnej.

• Faza twarda podczas ogrzewania (przetwórstwa) przechodzi w postać cieczy lepkiej w sposób odwracalny.

• Rozmiary faz są ustabilizowane na poziomie nano- lub nano/mikrome- trycznym i są dobrze odtwarzalne w procesie przetwórczym.

Stabilizację struktury fazowej uzyskuje się przez zmniejszenie napięcia powierz­

ch niow ego (u ła tw ia n ie d y sp ersji), zw iększenie adhezji m iędzyfazowej (wiązania chemiczne lub oddziaływania fizyczne) (rys.6.) [10] i opóźnianie pro­

cesów wymiany masy w stanie uplas­

tycznionym.

W elastomerach termoplastycznych stabilizację struktury fazowej (kompaty- bilizację) zapewniają połączenia mię- dzyfazowe, które mogą być wiązaniami kowalencyjnymi w przypadku separują­

cych fazowo kopolimerów blokowych, lub różnego typu oddziaływania fizyczne w przypadku mieszanin polimerowych.

Obydwie formy kompatybilizacji wystę­

wych jest zazwyczaj o 1 - 2 rzędy wielkości mniejszy niż w mieszaninach polimerowych. Małe rozmiary do­

men są jednym z powodów makrojednorodności i tran- sparentności kopolimerów blokowych w stanie uplas­

tycznionym oraz w warunkach przechłodzenia. Jeżeli obydwie fazy mają strukturę amorficzną, wówczas przezroczystość błon z takich materiałów może być trwała (podobne współczynniki załamania światła).

Ze względu na budowę chemiczną, do grupy szero­

ko stosowanych elastomerów termoplastycznych na­

leżą:

• kopolimery trójblokowe (ABA) liniowe lub rozga­

łęzione,

• kopolimery multiblokowe (AB)n (ang. segmented block copolymer) przeważnie liniowe (rys. 7).

W zależności od natury bloków w strukturze elastome­

rów blokowych mogą występować dwie fazy amorficz­

ne, faza amorficzna i krystaliczna (semikrystaliczna)

G r a n i c a f a z G r a n i c a fa z z p o ł ą c z e n i e m b e z m o l e k u l a r n e g o p o ł ą c z e n i a A B - k o p o i i m e r e m b l o k o w y m

Rys. 6. Obraz i schemat struktury fazowej układu polimerów niemie- szalnych. Efekt kompatybilizacji [10]

Fig. 6. Electron micrographs and scheme o f phase structure ofimmisci- bility polymer system. Compatibilization effects

TOM 10 lipiec - sierpień 2006 r. Sfad& w tew ? nr 4

Rys. 7. Schemat budowy chemicznej elastomerów trój- (ABA) i multiblokowych (AB)n

Fig. 7. Scheme o f chemical structure o f triblock elastomers (ABA) and multiblock elastomers (AB)n

Tabela. 1. Zestawienie najbardziej znanych typów elastomerów termoplastycznych Table 1. Breakdown o f more important type o f thermoplastic elastomers

Rodzaj Twardość

5 h Nazwa, producent

S kładnik łub segm ent Tem peratura stosow ania m ię k k i/g ię tk i j tw a rd y /s z ty w n y [°C]

Mieszaniny polimerowe:

EPDM/PP 55A — 75D Levaflex, Bayer;

Santoprene, Monsanto; EPDM PP; PP/PE -55 — + 1 0 0

NR/PP 65A — 50D Termopl. kauczuk naturalny,

MRPRA NR PP; PP/PE -55 — + 1 0 0

NBR/PP 60A — 50D Geolast, Monsanto; NBR PP; PP/PE -40 — + 1 0 0

EVA/PVDC 60A — 80A Alcryn*, Du Pont kopoli(etylen-

-octan winylu)

_______ _______

polichlorek

winylidenu) -40 — + 1 2 0 Kopolimery trójblokowe:

SBS, SIS

SEBS 30A — 4 0 D

Kraton D i Cariflex, Shell;

Europrene, Enichem; Solprene, Philips; Stereon, Firestone;

Kraton G, Shell

polibutadien, poliizopren, polietyleno-butylen

polistyren -70 — + 6 0 -70 — + 6 0

Kopolimery multiblokowe:

Poliuretany 75A — 75D

Desmopan, Bayer; Estane, Goodrich, Pellethane, Upjohn;

Elastollan, Elastogran-BASF;

Jelur, Jelchem;

poliester, po li eter, poliwęglan

poliuretan -25(-40) — + 1 2 0

Poli(etero-estry) 85A — 72D

Hytrel, Du Pont; Arnitel, DSM;

Riteflex, Hoechst; Elitel, Elana;

Gaflex, GAF; Pelprene, Toyobo

polieter poliester arom. -50 — + 1 5 0

Poli(etero-amidy) 60A — 70D Vestamid, Hiils; Pebax, Atochem polieter poliamid -40 — + 8 0

lub amorficzna i pseudokrystaliczna (wiązania wodoro­

we, wiązania jonowe) (rys. 4). Znane są również elasto­

mery multiblokowe złożone z trzech różnych bloków (ABC)n [11-15]. Jednak ważna jest nie tylko natura poszczególnych mikrofaz, ale również kształt tworzo­

nych domen i siła powiązań międzyfazowych (wiąza­

nia chemiczne, interfaza). Z drugiej strony, zbyt duży udział interfazy, podobnie jak zbyt duża gęstość usie- ciowania, wpływa niekorzystnie na elastyczność mate­

riału. Skład chemiczny głównych typów TPE zawiera tabela 1.

Termoplastyczne elastomery ABA mają właści­

wości fizyczne zbliżone do wulkanizowanych kauczu­

ków butadienowo-styrenowych. Znalazły one zastoso­

wanie głównie w przemyśle obuwniczym. W celu obni­

żenia ceny coraz częściej są modyfikowane napełnia- czami nieaktywnymi. Elastomery multiblokowe należą do grupy polimerów inżynierskich. Ich zastosowania to: opony pełne (PU lane i PU A), okładziny rolek napę­

dowych, osłony kabli (kable spawalnicze), listwy i os­

łony amortyzujące (PEE), węże hydrauliczne, węże giętkie, okładziny (PEE), pasy klinowe i zębate, prze-

S fa d fo tK e iy nr 4 lipiec - sierpień 2006 r. TOM 10

e la s t o m e r y t e r m o p la s t y c z n e

Wykonywanie mieszanin z polimerów już produ­

kowanych daje możliwości uzyskiwania materiałów o specyficznych właściwościach. Jest to alternatywny sposób uzyskiwania nowych materiałów w stosunku do tradycyjnych syntez chemicznych.

Jednym z głównych celów wykonywania miesza­

nin polimerowych jest łączenie korzystnych właści­

wości polimerów wchodzących w ich skład. Pożądana jest sytuacja, aby oprócz spełnienia powyższego wa­

runku, mieszanina posiadała lepsze właściwości w po­

równaniu z użytymi polimerami. Bardzo istotny jest również koszt wytwarzania mieszaniny polimerowej, na który składają się ceny komponentów oraz koszty związane z zastosowaną technologią mieszania i sposo­

bem kompatybilizacji. Uzyskane korzystne właściwoś­

ci mieszaniny muszą uzasadniać koszt jej wytworzenia pod kątem przyszłych aplikacji. Wybór polimerów na składniki mieszanin przeznaczonych do badań może być również podyktowany potrzebą zagospodarowania dostępnych tworzyw poużytkowych.

W grupie elastomerów termoplastycznych znane są również inne niż podane w tabeli 1 mieszaniny termo- plastów z kauczukami otrzymywane metodą tzw. sie­

nych jest odwracalna przemiana fizyczna (I lub II ro­

dzaju) fazy twardej z ciała skondensowanego (zeszklo­

nego lub semikrystalicznego) do cieczy lepkiej (rys.8).

Równocześnie może występować zjawisko rozpusz­

czalności wzajemnej faz lub separacji fazowej (order - disorder; solubility - phase separation) [22]. Te zjawis­

ka nie są nam obce, ponieważ coraz częściej techniczne materiały polimerowe są mieszaniną polimerów (do­

datki, modyfikatory). Zawsze jednak głównym wskaź­

nikiem przetwarzalności jest lepkość. W ocenie lepkoś­

ci mieszalnych polimerów obowiązuje zasada addy- tywności (1) [6, 23]:

W * ⁼ Sc,-log ^{T,,01 (1)} log r| M = S q lo g T|

gdzie: t\m, rp - lepkość mieszaniny oraz lepkość /-tego składnika

C/ - udział wagowy składnika /-tego w mieszaninie Lepkość układów wielofazowych typu ciecz - ciecz odbiega od addytywności. Lepkość układów wie­

lofazowych typu ciecz - ciało skondensowane zależna jest od stężenia napełniacza (5) (najstarsza zależność Einsteina):

^\wzgl = 1 2,5xc (2)

Rys. 8. Schemat odtwarzania struktury fazowej podczas przetwarzania elastomerów multiblokowych Fig. 8. Scheme o f reconstruction o f multiblock elastomer phase structure in processing

TOM 10 lipiec - sierpień 2006 r. SCaa&Mteny nr 4

Rys. 9. Zależność lepkości od szybkości ścinania i tem­

peratury dla elastomeru estrowego Arnitel EM 400:

■ 20(fC, • 210°C, A 22(fC

Fig. 9. Correlation between melt viscosity and shear rate and temperature fo r polyester elastomer Arnitel EM 400. Temperature: ■ 200°C, • 21(fC, A 220°C

gdzie: r\wzgi - lepkość względna zawiesiny

c - stężenie objętościowe ciała zdyspergowanego w zawiesinie.

Lepkość termoplastycznych elastomerów styreno­

wych jest zazwyczaj większa niż klasycznych termo- plastów. Lepkość termoplastycznych elastomerów ami­

dowych jest znacznie większa niż odpowiednich poli­

amidów termoplastycznych.

Termoplastyczne elastomery estrowe charaktery­

zują się dużą lepkością w zakresie małych szybkości ścinania (rys. 9) [24]. Prawdopodobnie wynika to właś­

nie z występowania przemian fazowych w temperatu-

e la s t o m e r y t e r m o p la s t y c z n e

rze przetwórstwa tych materiałów wg mechanizmu przedstawionego na rys. 10. Wykładnik płynięcia TPE-E maleje wraz z szybkością płynięcia, ale zależy w znacznym stopniu od składu chemicznego elastome­

rów [24]. W trakcie przetwórstwa elastomer termoplas­

tyczny zachowuje się jak kompatybilna mieszanina dwóch polimerów (rys. 10).

W zależności od składu i rozmiaru mikrofaz wystę­

pują znaczne różnice lepkości w porównaniu do lep­

kości składników. Istnieje pojęcie krytycznego ciężaru cząsteczkowego (M^r) związane z różnymi właściwoś­

ciami fizycznymi składników (AS) (6):

2 • p • RT

* ' (S. - S

, ) 1

p - średnia gęstość,

8 - parametry rozpuszczalności Hildebranda Temperatury „order - disorder” mogą pokrywać się z temperaturą przetwórstwa i wówczas można osza­

cować krytyczne naprężenie ścinające (dezintegracja aglomeratów) i wpływ szybkości ścinania na strukturę fazową materiału polimerowego (4):

gdzie: Tkr~ krytyczne naprężenie ścinające, p - gęstość układu,

K - stała przeliczeniowa,

Vu - średnia objętość molowa jednostki struktural­

nej,

Me - średnia masa cząsteczkowa pomiędzy spląta- niami,

Z - liczba koordynacyjna, H = Mw/Mn,

T - temperatura

Rys. 10. Schemat zmiany struktu­

ry TPE-S pod wpływem działania sił ścinających: a - semiciągła struktura lamelarna, b - struktura globularna, c - agregaty w ośrod­

ku uplastycznionego polimeru, d - hipotetyczne krzywe reologiczne dla polimeru o różnej strukturze:

1 - struktura lamelarna, ² - agre­

gaty, 3 - jednorodny termo piast w stanie uplastycznionym Fig. 10. Scheme o f TPE-S struc­

ture reconstruction as a result of shear: a - semi-continuus lamel­

lar structure, b - globular struc­

ture, c - aggregates in melt poly­

mer matrix, d - hypothetical of rheometric curves fo r different polymer structure; 1 - lamellar structure, 2 - aggregates, 3 - one phase polymer melt

SCoAtartteny nr 4 lipiec - sierpień 2006 r. TOM 10

Rys. 11. Zalecany rozkład temperatur wytłaczania TPE-U

Fig. 11. Extrusion temperature profile of TPE-U

Rys. 12. Schemat wytłaczania folii do wyrobu węży po­

żarniczych: ¹ - wytłaczarka, ² - głowica, 3 - rękaw folii, 4 - chłodzenie nadmuchem powietrza, 5 - wanna z wodą chłodzącą, 6 - odciąg i transporter, 7 - urzą­

dzenie nawijające zdwojoną folię

Fig. 12. Scheme o f elastic foils extrusion in order to receive fire hose; 1 - extruder, 2 - die, 3 - bubble, 4 - air cooler, 6 - bath in cooler water, 7 - wind-up roll

Szybkość ochładzania polimeru wpływa na stopień separacji fazowej (stopy przechłodzone, separacja nie­

równowagowa) [25-27]. O właściwościach fizycznych a także o jego zachowaniu się podczas przetwórstwa decydują również: stabilność termiczna, termooksyda- cyjna i termohydrolityczna. W układach wielofazo­

wych trzeba uwzględnić stabilność poszczególnych

peratur na strefach wytłaczarki (rys. 11). Należy rów­

nież brać pod uwagę odtwarzalność sieciujących wią­

zań biuretowych i allofanianowych.

TPE-E - Większa lepkość i niższa temperatura top­

nienia w porównaniu do poliestrów. Krótki czas chło­

dzenia w formie. Mała odporność termiczna polieterów i mała odporność termohydrolityczna poliestrów.

Bardzo interesującym rozwiązaniem technicznym jest wykorzystanie mieszaniny TPE-U i TPE-E do pro­

dukcji folii metodą wytłaczania (rys. 12) [22] oraz tech­

nicznych detali otrzymywanych metodą wtryskiwania.

Mieszanina wykazuje cechy elastomeru termoplastycz­

nego, a jednocześnie ma mniejszą kleistość niż TPE-U (brak niekorzystnych cech TPE-U, tj. sklejania folii podczas zdwajania i dużej adhezji do ścianek formy) i nie wykazuje skurczu pokrystalizacyjnego typowego dla folii z twardszych rodzajów TPE-E. Elastomery ter­

moplastyczne można też zgrzewać lub spawać [28].

7. Podsumowanie

Elastomery termoplastyczne to grupa tworzyw elastomerowych, które można przetwarzać metodami 0 wysokiej wydajności, charakterystycznymi dla ter- moplastów. Zespół właściwości mechanicznych i che­

micznych pozwala im skutecznie konkurować z gumą w szeregu zastosowań technicznych. Obserwuje się duży postęp w badaniach nad otrzymywaniem i właści­

wościami aplikacyjnym i elastomerów blokowych 1 mieszanin o właściwościach elastomerów termoplas­

tycznych.

Przetwarzając elastomery termoplastyczne należy zdawać sobie sprawę z ich złożonej struktury fazowej i z nakładania się temperatur przemian fazowych na zakres temperatury przetwórstwa. Specyficzne cechy przetwórcze wynikające z wielofazowej struktury TPE nie zmieniają dużego zainteresowania tymi materiałami ze względu na duże wydajności przy wytwarzaniu wy­

robów i brak zagrożeń toksykologicznych. Wytwarza­

niem wyrobów z elastomerów termoplastycznych zaj­

mują się, jak dotychczas, przetwórcy tworzyw termo­

plastycznych. Przewidywany duży wzrost zużycia tego typu materiałów musi wiązać się z lepszym poznaniem technologii ich przetwarzania.

TOM 10 lipiec - sierpień 2006 r. S ćadfrw t& iy nr 4

Praca finansow an przez M inisterstw o Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Literatura

1. Holden G., Kilcheldorf H.R., Quirk R., Thermo­

plastic elastomers (III wyd.), Hanser Pub., Munich 2004

2. Lauhus W.P, Haberstroh E., Ehring F; Kunststoffe 1997, ⁸Z 706

3. Mulhaupt R., Sernetz E.G. Et al. Kautch. Gummi Kunstst. 1998, 3L 286

4. Spontak R.J., Patel N.P.: Current Opinion in Call.

Interface Sci. 200 0 ,1 334

5. Prowans P, El Fray M., Slonecki J.: Biomaterials 2002,

21

6. Utracki L.A.: Polymer Alloys and Blends. Thermo­

dynamics and Rheology, H anser Pub., Munich 1989

7. Jurkowski B., Jurkowska B. Sporządzanie kompo­

zycji polimerowych, WNT, Warszawa 1995

8. Nastalczyk J., Posłaniec Z : Elastomery 2006 (w druku)

9. Kułak W., Roslaniec Z.: Elastomery 2006, 10 (1). 3 10. Horn D. Topics in chemistry. New strategies in po­

lymer reseorch. Techn. Inf. Biul. BASF Applied po­

lymer research - a chapter o f supramolecular che­

mistry, Ludwigshaften,1995

11. Ukielski R.: New block terpoly(ester-ether-amide) with various chemically constitutive amide blocks, in: Balta Calleja F. J., Roslaniec Z. (Ed.): Block copolymers, Marcel Dekker Inc. New York 2000 12. Szymczyk A., Roslaniec Z : Polym. Adv. Technol.

1999, JJl 579

13. Pietkiewicz D., Roslaniec Z.: Polimery 1999, 4 1 115

14. El Fray, Slonecki J.: Polym. Piast. Techn. Eng.

1999, 38 (1), 51

15. Majszczyk J.,Slonecki J., Kozłowska A.: Macromol.

Chem. Phys. 200, 202, 1207

16. Fakirov S., Handbook o f condensation thermoplas­

tic elastomers, Wiley VCH, Veinheim, 2005 17. De S.K., Bhowmick A.K., Thermoplastic elastomer

from rubber-plastic blends, Ellis Horwood, New York 1990

18. Oderkerk J., Groeninckx G., Soliman M.: Macro­

molecules 2002, 3 1 3946

19. Papke N , Karger-Kocsis J.: Polymer 2001, 42.

1109

20. Lievana E., Bernal C., Frontini P: Polym. Eng. Sci.

2004, 41 nr 9, 1707

21. Kwiatkowski K., Roslaniec Z.: Sposób utylizacji poużytkowych butelek po napojach z poli(tereftala­

mi etylenu) polegający na wytwarzaniu elastome­

rów, zgl. patentowe RP nr P 360451, 2003

22. Roslaniec Z.: Two multiblock copolymer blends, in: Balta Calleja F. J., Roslaniec Z. (Ed.): Block copolymers, Marcel Dekker Inc., New York 2000 23. Utracki L.A., Kamal M.R.: Polym. Eng. Sci., 1982,

21

24. Poidżal R., Roslaniec Z.: Kautch. Gummi Kunstst.

1999, 52 (10), 656

25. David B., Kozłowski M., Tadmor Z ; Polym. Eng.

Sci. 1993, 3 1 2 2 7

26. Mchugh A.J., Flow-Induced Crystallization in Po­

lymers in: Sondergaard K , Lyngaae - Jorgensen J. ; Rheo-Physics o f Multiphase Polymer Systems, Technomic, Basel 1995

27. Takeo Araki, Qui Tran-Cong, Mitsuhiro Shibaya- ma, Structure and Properties o f Mutiphase Poly­

meric Materials, Marcel Dekker, Inc. New York 1998

28. Kwiatkowski K., Roslaniec Z.: Polimery 2004, 42, 29

Szanowni Państwo

W numerze 3/2006 naszego czasopisma, na stronie 25, do wywiadu

z Dyrektorem Instytutu Przemysłu Gumowego „Stomil” , dr. Jackiem Magrytą, podsumowującym kadencję, wkradł się błąd.

Dr hab. Dariusz Bieliński, profesor Politechniki Łódzkiej rozpoczął pracę

na stanowisku zastępcy Dyrektora ds. Badawczo-Naukowych od 22 maja 2006 r., a nie, jak błędnie napisano, od 22 maja 2004 r.

Panów dr. Jacka Magrytę i dr. hab. Dariusza Bielińskiego oraz Czytelników serdecznie przepraszamy.

Redakcja

S O zi& w t& iy nr 4 lipiec - sierpień 2006 r. TOM 10

elastomery termoplastyczne