Кіріспе

Термопластикалық олефиндер, термопластикалық полиолефиндер (TPO) немесе олефиндік термопластикалық эластомерлер – полимер және толтырғыш қоспалары, әдетте термопластикалық, эластомер немесе резеңке және толтырғыштан тұрады. Жабындар сияқты сыртқы қолдануда TPO жиі қолданылады, себебі ол күн сәулесінің ультракүлгін сәулесінен бұзылмайды, бұл нейлонда жиі кездесетін мәселе. TPO автомобиль өнеркәсібінде кеңінен пайдаланылады.

Термопластиктер

Термопласттарға полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ), блок-сополимерлі полипропилен (БСПП) және тағы да басқалары жатуы мүмкін.

Толықтырғыштар

Жалпы қолданылатын толтырғыштарға, мысалы, талк, шыны талшығы, көміртек талшығы, волластонит және МОС (металл оксисульфат) жатады, бірақ олармен ғана шектелмейді.

Эластомерлер

Жалпы эластомерлерге этилен пропилен каучугі (EPR), EPDM (EP диен каучугі), этилен октен (EO), этилбензол (EB) және стирен этилен бутадиен стирен (SEBS) жатады. Қазіргі уақытта кеңінен қолжетімді көптеген каучуктар мен БКПҚ (бірқатар кристалдық полипропилендер) бар. Олар металлоцендер деп аталатын региоселективті және стереоселективті катализаторлар арқылы өндіріледі. Металлоцен катализаторы полимер құрамына еніп, оны қайта алу мүмкін емес.

Жасау

ТПО компоненттері 210–270 °C температурада жоғары серпімділік күшімен араластырылады. Үздіксіз ағынды қамтамасыз ету үшін екі бұрандалы экструдер немесе үздіксіз араластырғыш қолданылуы мүмкін, ал партиялық өндіріс үшін Банбери араластырғышы қолданылуы мүмкін. Партиялық процесте араластыру мен таратудың жоғары дәрежесіне қол жеткізіледі, бірақ қыздырылған партияны бірден экструдерден өткізіп, тасымалдауға ыңғайлы аралық өнімге түрлендіру қажет. Осылайша, партиялық өндіріс қосымша шығыстарға әкеледі.

Құрылымы

Металлоцен катализаторының геометриясы тізбектегі хиралдылық реттілігін анықтайды, яғни атактикалық, синдиотактикалық, изотактикалық, сондай-ақ орташа блок ұзындығы, молекулалық салмағы және таралуы. Бұл сипаттамалар өз кезегінде қоспаның микроқұрылымын анықтайды. Металл қорытпаларындағыдай, ТПО өнімінің қасиеттері микроқұрылымның мөлшері мен таралуын бақылауға тікелей байланысты. PP және PE аморфты аймақтармен бөлінген ламелдік кристаллиттерді құрайды, олар сұйылтылған ерітіндіде кристалданудан бастап талшықты кристаллиттерге және шиш-кабоб құрылымдарына дейін әртүрлі микроқұрылымдарға өсе алады. Тыныш балқымалардан жасалған жұқа пленкалар цилиндрлік симметриялы екіұстамалықты көрсететін сфералық соқтығысқан құрылымдарды қалыптастыруы мүмкін. Қоспаның PP және PE компоненттері "кристаллдық фазаны" құрайды, ал резеңке, тармақталған PE тізбектері және PE/PP соңғы топтары "аморфты фазаны" құрайды. Егер PP және PE ТПО қоспасының басым бөлігін құраса, резеңке фракциясы "кристаллдық" полипропиленнің үздіксіз матрицасына таралады. Егер резеңке үлесі 40%-дан асса, қоспа салқындағанда фазалық инверсия мүмкін болады, нәтижесінде аморфты үздіксіз фаза және кристалды дисперстік фаза пайда болады. Бұл материал иілгіш емес, кейде оны TPR – термопластикалық резеңке деп атайды. ТПО қоспасының беріктігін арттыру үшін толтырғыштар беттік кернеу құбылысын пайдаланады. Салмағына шаққанда жоғары беттік ауданы бар толтырғышты таңдау арқылы жоғары иілу модуліне қол жеткізуге болады. ТПО қоспаларының нақты тығыздығы 0,92-ден 1,1-ге дейін өзгереді.

Қолдану

ТПО инъекциялық қалыптау, профильді экструзия және термоформалау арқылы оңай өңделеді. Дегенмен, ТПО-ны қабылдауға болмайды және оның қалыңдығы 1/4 милден (шамамен 6 микрометр) кем болса, пленка сақталмайды.