TPE材料抗紫外线耐候的性能如何
发布时间:2025-11-02 08:30 点击:1次
TPE(热塑性弹性体)的抗紫外线耐候性能并非固定不变,而是取决于其基础配方(如基材类型、添加剂种类及比例等),不同类型的 TPE 在这一性能上差异较大,具体可从以下几个方面详细说明:
TPE 是一类兼具橡胶弹性和塑料可加工性的材料,其耐候性(包括抗紫外线、耐高低温、耐氧化等)主要由两部分决定:
基材本身的耐候性:
以 SEBS(苯乙烯 - 乙烯 - 丁烯 - 苯乙烯嵌段共聚物)为基材的 TPE,耐候性相对较好,因为 SEBS 分子中不含不饱和双键,抗臭氧、抗紫外线老化能力优于以 SBS(苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物)为基材的 TPE(SBS 含双键,易被紫外线氧化断裂,导致材料变硬、开裂)。
其他基材如 TPU(热塑性聚氨酯)、TPO(热塑性聚烯烃)等,耐候性各有差异:TPU 在紫外线照射下可能出现黄变,TPO(如 PP 与 EPDM 共混)耐候性较强,适合户外环境。
添加剂的影响:
通过添加抗紫外线剂(如 UV 吸收剂、猝灭剂)、抗氧剂、光稳定剂等,可显著提升 TPE 的耐候性能。例如,添加受阻胺类光稳定剂(HALS)能抑制紫外线引起的自由基反应,延缓材料老化。
普通未改性 TPE:若未添加耐候助剂,长期暴露在阳光下(尤其是紫外线下),可能出现表面粉化、变色(如变黄、变灰)、力学性能下降(弹性降低、硬度增加、拉伸强度下降),甚至开裂,使用寿命可能短至几个月到 1 年。
耐候级 TPE:通过优化基材(如选用 SEBS、TPO)并添加足量耐候助剂,可显著提升抗紫外线能力,在户外环境中(如阳光、雨水、高低温交替)可保持 1-5 年甚至更久的性能稳定,适用于户外线缆、汽车外饰件、运动器材、园林工具握把等场景。
紫外线强度:高纬度、高海拔地区紫外线更强,对 TPE 的老化加速更明显。
环境湿度:潮湿环境可能加剧材料水解(如 TPU 类 TPE),与紫外线共同作用时老化更快。
温度波动:冷热交替会导致材料内部应力变化,加速裂纹产生,与紫外线协同影响耐候性。
TPE 的抗紫外线耐候性能可通过基材选择和配方调整进行调控:普通 TPE 耐候性较差,不适合长期户外使用;而经过耐候改性(如 SEBS 基材 + 耐候助剂)的 TPE,能满足户外场景需求,具体使用寿命需根据配方和使用环境评估。在实际应用中,需根据产品使用场景(是否户外、暴露时间、环境条件)选择对应的耐候级 TPE,并要求供应商提供相关老化测试数据(如 QUV 老化测试结果)以验证性能。