POE,英文全名为 Poly Olefin Elastomer,通常说的市面上流传最广的POE是指乙烯-辛烯共聚弹性体。
但严格来说,POE是一种乙烯-α-烯烃共聚弹性体,其中α-烯烃是指双键在分子链端部的单烯烃,目前已知商品化的种类有α-丁烯(4C)、α-己烯(6C)、α-辛烯(8C)、丙烯。
图 POE在鞋材中的应用
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这里还有个冷知识:POE,早期还有个名字叫线性超低密度聚乙烯(ULDPE)。因为其密度<0.890 g/cm3,表现弹性体性能。
而普通线性低密度聚乙烯(LLDPE)密度在0.890~0.915 g/cm3,表现塑性体性能。后来划分LLDPE标准时,ULDPE被独立划分为一类,发展到今天,就是POE系列。
POE和LLDPE性能上是弹性体和塑性体的区别,本质上是α-烯烃质量分数大小的区别,另外在催化工艺上也不同,不同于LLDPE可用普通催化体系催化,POE一般需要用茂金属催化工艺实现。
当达到15%以上时,所得聚烯烃树脂就会由热塑体向弹性体转变,比如常见的8C结构的POE,α-辛烯的质量分数一般在15%~45%。
图 POE在玩具中的应用
下面,我们将从合成工艺、结构性能、加工成型、应用领域以及生产厂家五个方面来阐述POE的相关知识!
一、合成工艺
POE属于聚烯烃弹性体的一种,而烯烃聚合催化剂是聚烯烃聚合技术的核心,种类有铬基催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂等等。
其中茂金属催化剂单活性中心的特征能使任何α-烯烃单体聚合,在1991年被埃克森美孚首次成功用于聚乙烯的工业化生产,并开发出Exact系列。
与传统烯烃聚合催化剂相比,采用特殊的茂金属催化剂不仅可以使POE具有很窄的相对分子质量分布,而且可以引入更多的共聚单体α-辛烯。
图 不同催化剂的产品相对分子量分布对比
从目前大部分的资料来看,各大生产商的POE均是采用茂金属催化剂和溶液法进行生产的。他们的区别可能只是使用不同配体的茂金属催化剂以及不同生产工艺。
二、结构性能
POE从本质上来说,就是在支化聚乙烯,聚乙烯链结晶区起到了物理交联点的作用,而α-烯烃的加入削弱了聚乙烯链结晶区,成为具有橡胶弹性的无定型区,所以使POE具有弹性体的性质。
图 典型POE的基本结构
典型的两种POE基本结构如图所示,A结构由乙烯和辛烯组成,辛烯有8个C,B结构由乙烯和丁烯组成,丁烯有4个C,这就是所谓的8C和4C之分。
特殊的结构使得POE同时具有优异的物理力学性能(高弹性、高伸长率、较好的冲击强度)、良好的耐低温性和加工流变性。
主链的饱和结构性又使得其在耐热老化和抗紫外线性能方面优于传统弹性体,良好的活动性可改善填料的分散效果,同时也可进步制品的熔接痕强度。
三、加工成型
POE有良好的加工性能,可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型,成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。
图 POE在鞋材中的应用
比如除了注射成型、挤出成型,POE也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型等等。在加工过程中,POE不需混炼和硫化,但可以通过交联提高拉伸强度、耐热性和耐化学品性能等。
四、应用领域
由于跟PP、EVA、EPDM等结构相近,因此POE与这些材料的相容性很好,目前已广泛应用于汽车零部件、光伏胶膜、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶等领域。
五、POE的主要生产厂商
1.埃克森美孚
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2.陶氏( Dow)化学
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3.三井(Mitsui)化学
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4.LG化学
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5. SABIC-SK
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6.北欧化工
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7.万华化学
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8.中国石化天津
9.惠生
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10.京博石化
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END
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2022年3月25日·晋江温德姆酒店
序号 |
议题 |
演讲单位 |
1 |
运动鞋爆品打造策略与运营案例 |
匹克 蔡维健 |
2 |
鞋材创新研发思路探讨 |
乔丹 阮果清 |
3 |
生物质基复合EVA制备发泡鞋材的研究与应用 |
中国皮革院制鞋研究院有限公司-刘显奎-科技研发中心副主任 |
4 |
杜邦创新解决方案应对鞋类市场需求 |
杜邦 薛伯勇博士 交通与材料事业部亚太区业务开发经理 |
5 |
高扭矩、高品质双螺杆挤出机对鞋材性能的影响 |
科倍隆 朱益东 运用技术和工艺部经理 |
6 |
台橡在高端鞋材方向的战略布局及解决方案 |
台橡 |
7 |
生物力学在运动鞋性能评价中的应用 |
上海逢友 张移帆 生物力学实验室技术经理 |
8 |
新型苯乙烯弹性体在运动鞋材中的应用 |
福建省绿色环保功能鞋材工程研究中心 朱君秋 副主任 |
9 |
陶氏化学鞋用弹性体及可持续发展解决方案 |
陶氏 刘晓春 研发科学家 |
10 |
芳香族TPU与脂肪族TPU在鞋材的应用差异 |
万华 |
11 |
TPU纱线在鞋面材料的应用 |
无锡优先新材料 |
12 |
盛禧奥TPU & TPE 材料在鞋材的应用 |
盛禧奥 徐玲 亚太区TPE业务开发经理 |
13 |
圆桌讨论:运动品牌企业与材料厂商面对面 |
乔丹、李宁、万华、台橡 |
圆桌论坛:运动品牌企业与材料厂商面对面
为加强鞋材产业上下游的创新需求,本次会议的圆桌论坛将分别邀请运动品牌、材料厂商上台进行互动,供需双方进行面对面交流,直击行业痛点、难点,汇聚行业资源协同解决,共商进步。
报名方式1:加微信并发名片报名
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原文始发于微信公众号(艾邦弹性体网):POE知识大全(附生产厂家以及相应牌号)
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