Hytrel-热塑性聚酯弹性体是1972年由美国杜邦(Dupont)公司所研发出来的,是一个集合了弹性体及塑胶优良物性的块状共聚合物,它可提供给设计者一个特殊物性和机械性的材料,以适合各种不同的用途。基本上,设计者可以依不同需要,例如硬度,而选择不同弹性/刚性 及加工条件组合的Hytrel材质。拥有类似塑胶的可塑加工性,而非传统橡胶所能比拟。同时它能经受高荷重,抗潜变,耐高,低温,以及抗溶剂性。由于上述优良的特性,它因而被归类为工程级的热塑性材料。
Hytrel结合高性能橡胶以及弹性塑胶的优良特性,具有的韧性,高回弹性,高度的抗蠕变性,耐冲击性,以及抗反覆摺曲性。在低温时有足够的柔软度,而在高温时有佳的弹性恢复率,同时抗化学药品,抗油性,抗溶剂性均佳。热可塑聚酯弹性体相较于其它弹性体,具有优良的动态特性。适用于要使用到长期弹性以及摺曲性的应用。在弹性范围内操作, Hytrel具有抗潜变,并抵抗长时间及高荷重而不会产生应力缓和。同时由于具有优良的弹性响应,Hytrel能够忍受连续周期性的拉伸和压缩,而不致损失其机械性能。
Hytrel相较于TPU,其摺曲性在-40℃时,高下立见。Hytrel在90°穿洞抗弯曲测试能容忍12000次,而TPU则立刻摺断。即便是在室温下的抗弯曲性,Hytrel的抗弯曲性亦较TPU为佳。在同一等级比较下,Hytrel能够容忍一百万次而不断,而TPU则大约为8万次。当材料受到周期性的拉伸、压缩、扭曲荷重的行为称为疲劳。此连续性的荷重施加,终会导致性的机械损失及渐近式的破坏。疲劳寿命便是破坏一材料,所施加荷重或变形量的次数。不同的测试方法导玫不同的结果。主要有梁柱式弯曲疲劳度测试,90°穿洞抗弯曲测试,180°穿洞抗弯曲测试,以及压缩式弯曲疲劳度测试。
杜邦tpee4556--弹性体的抗冲击性与其韧性有关。亦即弹性体本身可吸收施加能量的能力。大部份的高分子受到衝击力时,在表面会引发一裂痕。引发此一裂痕所需要的能量称为 "裂痕引发能" 。若施力超过裂痕引发能,则裂痕持续成长,若施力超过裂痕成长能),则产生完全破坏。因此裂痕引发与裂痕成长均贡献于衝击强度。
Hytrel亦有脆性特性。所有的材料都有一极限速度,超过此极限,材料将现出脆性,玻璃化状态。高分子在玻璃转位温度以上拥有韧性,而以下则变硬、变脆。通常 "落球测试"相较于Izod冲击测试,较能模拟出实际的使用情况。
较软规格的Hytrel会有软化的现象。中高硬度的Hytrel则可耐温至180℃。他们在148℃时拥有室温下一半的物性。基本上弯曲模数及其它的机械特性,随著使用温度的下降而变硬。但是有很多的应用,在低温下仍然需要有适当的弹性。在这方面Hytrel较TPU为优。随著温度的昇高。Hytrel 对于非极性溶剂,例如油类,即使在高温下亦有之抵抗性。但对于极性溶剂,在高温270°C下则较不适用。因此需添加水解安定剂,以延长其寿命。
Hytrel可以射出成型,压出成型,吹出成型以及旋转成型,也可以压延压出或吹膜。湿度超过0.1%,即会影响加工性。因而粒子干燥有其必要性。通常干燥条件是使用除湿干燥机,100℃,2-3小时。另外使用再生料时,以不超过25%为原则,一定要再经过除湿烘干,以保持佳物性。 此种材料模收缩率视硬度而异。愈硬的等级结晶度愈大,收缩愈大。收缩与模具温度有关,模温愈高愈易结晶,收缩愈大。螺杆建议使用渐近式,以避免过度地压缩材料。压缩比以3:1至3.5:1为适当。射出用长径比至少18:1而压出用长径比至少24:1。由于弹性体的黏度较大,因此浇道、浇口需要较一般塑胶为大。射出压力以40-95 MPa为适当。对于一肉厚6mm的零件,成型时间以一分钟为适当点。为使顶出容易应设计较大的顶针。清洗料管时,可用高或低密度聚乙烯。相较于TPU,极易染色,建议使用以低硬度为基材的专用色母,以避免不必要的不相容性。