應(yīng)用領(lǐng)域
行業(yè)動態(tài)搞不清TPE/TPR/TPV/TPU/TPEE？戈塑幫你全面整理！
東莞市戈塑新材料有限公司
中國智造 匠心造材（東莞市戈塑新材料有限公司）專注彈性體TPE/TPR/TPU/TPV/TPEE的研發(fā)與生產(chǎn)，塑造每一顆環(huán)保材料的品質(zhì)與創(chuàng)新。
工廠地址：東莞市黃江鎮(zhèn)田美南恒昌榮工業(yè)區(qū)
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熱塑性彈性體（Thermoplastic Elastomer）是一種具有橡膠的特性（高彈性、壓縮永久變形等），又具有塑料的加工特征（工藝簡單）的環(huán)保低碳性復(fù)合材料。
因歷史和使用習(xí)慣等問題，目前國內(nèi)外熱塑性彈性體尚無統(tǒng)一命名，大部分地區(qū)習(xí)慣以英文縮寫字母TPE 統(tǒng)稱熱塑性彈性體。還有一種說法是，TPE是熱塑彈性體總稱，TPU是熱塑性聚氨酯，TPV硫化熱塑性彈性體，TPR國內(nèi)普遍認(rèn)為是鞋底料。
TPE具有環(huán)保無毒安全等性能，且有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，可以循環(huán)使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS 等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE（熱塑性彈性體）有：苯乙烯類（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烴類（TP0、TPV）、雙烯類（TPB、TPI）、氯乙烯類（TPVC、TCPE）、氨酯類（TPU）、酯類（TPEE）、酰胺類（TPAE）、有機氟類（TPF）、有機硅類和乙烯類等，幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域。
熱塑性彈性體的分類 動態(tài)全硫化：是指在熱塑性樹脂與橡膠熔融共混時，橡膠相在交聯(lián)劑作用下發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，并借助強烈的機械剪切作用，被剪切破碎成大量微米級交聯(lián)橡膠顆粒，分散在熱塑性樹脂連續(xù)相中的過程。 以PP為硬鏈段、EPDM為軟鏈段進行熔融共混時，加入使其硫化的交聯(lián)劑，利用密煉機、螺桿機等機械高度剪切的力量，使完全硫化的EPDM交聯(lián)橡膠的粒子，以微米級尺寸（低于1 微米）充分分散在PP 基體之中。 ★TPV 具有硫化橡膠的耐熱性能和低壓縮變形性能； ★優(yōu)良的加工性能：可用注射、擠出等熱塑性塑料的加工方法加工，高效、簡單易行，無需增添設(shè)備，流動性高、收縮率小。 ★TPV 不需硫化的易加工共性能，使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了1/4，節(jié)約能耗25%～40%，提高效率10～20 倍，堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。 ★比重輕（0.90—0.97），外觀質(zhì)量均勻，表面檔次高，手感好。 ★TPV 在－60℃～+135℃可正常使用；不承受負(fù)荷時，耐高溫能達到+150℃。 ★ 軟硬度應(yīng)用范圍廣，25A—70D； ★ 易染色的優(yōu)點大大提高了制品設(shè)計的自由度。 ★綠色環(huán)保，可回收使用，且反復(fù)使用六次性能無明顯下降 ★TPV 具有極優(yōu)的耐臭氧及耐侯性； ★TPV 具有抗動態(tài)疲勞性、極好的耐候性、良好的耐磨性； ★良好的彈性和耐壓縮變形性，耐環(huán)境、耐老化性相當(dāng)于三元乙丙橡膠。 ★TPV 對水基酸堿液體、極性油品具有出色的抗侵蝕能力 ★TPV 耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下。 ★TPV 具有優(yōu)良的耐酸堿性能，對酸堿類清潔劑均有很強抵抗力，在酸堿環(huán)境下長時間使用后仍能保持原有特性。 以PP和EPDM的簡單物理共混物（部分硫化），簡稱TPO。 在日本，除了TPU，其他熱塑性彈性體類材料習(xí)慣上統(tǒng)稱為TPO，即日本人說的TPO=TPE=TPV=TPR；但目前的TPO 基本上都改進為高度硫化橡膠（近似于TPV），但又添加部分SEBS 進行改性，所以碰到日本客戶時需要多多詢問。 日本三菱化學(xué)在1984年又以SEBS、SEPS為基料制成了性能更好的混合料，并將此飽和型TPS命名為“Rubberron”上市。因此，SEBS 和SEPS不僅是通用，與PP塑料熔融共混，形成IPN型TPS（所謂IPN，實際是兩種網(wǎng)絡(luò)互相貫穿在一起的聚合物，故又稱之為互穿網(wǎng)絡(luò)化合物；它們大多數(shù)屬于熱固性樹脂類，但也有不少像TPE的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來的熱塑性彈性體）。用SBS 或SE8S 為基材與其他工程塑料形成的IPN—TPS，可以不用預(yù)處理而直接涂裝；涂層不易刮傷，并且具有一定的耐油性，彈性系數(shù)在低溫較寬的溫度范圍內(nèi)沒有什么變化，大大提高了工程塑料的耐寒和耐熱性能。苯乙烯類化合物與橡膠接技共聚也能成為具有熱塑性的TPE，已開發(fā)的有EPDM／苯乙烯、BR／苯乙烯、CI—IIR／苯乙烯、NR／苯乙烯等。 總結(jié)： a、TPO 和TPV 都屬于聚烯烴類熱塑性彈性體，為了區(qū)別TPV 論壇上習(xí)慣簡稱其為聚烯烴類熱塑性彈性體（也可稱為：熱塑性彈性體部分硫化橡膠）； b、TPO（以TPO 為品牌名稱的基本都是日本企業(yè)，如理研TPO）近似于國內(nèi)的TPV 體系，價格在45 左右，且產(chǎn)能相當(dāng)緊張（日本汽車行業(yè)消耗）。 國內(nèi)一般叫“TPE”材料，基本上屬于苯乙烯類熱塑性彈性體。苯乙烯類TPE（國外稱TPS），為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物，性能接近SBR橡膠。 優(yōu)點：具有橡膠的高彈性，又具有可注塑加工的特征；環(huán)保無毒安全，有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，無須硫化，可以循環(huán)使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS 等基體材料包覆粘合，也可以單獨成型。 缺點：SBS 和SIS的最大問題是耐熱性差，使用溫度一般不能超過80℃。同時，其強伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都無法同橡膠相比。 近年來美歐等國對它進行了一系列性能改進，先后出現(xiàn)了SBS 和SIS 經(jīng)飽和加氫的SEBS 和SEPS。SEBS(以BR 加氫作軟鏈段)和SEPS(以IR 加氫作軟鏈段)可使抗沖強度大幅度提高，耐天侯性和耐熱老化性也好。 改性TPE（SEBS/ SEPS）的特點： 改性后的TPE 耐溫可以到110℃，V0 阻燃、無鹵阻燃系列的SEBS/ SEPS改性TPE 因其拉伸效好、表面光滑，目前在蘋果耳機線等應(yīng)用上較為常見，主要生產(chǎn)廠家來自臺灣地區(qū)，但價格昂貴。 TPR 最初是美國人首先起出來的，當(dāng)時熱塑性彈性體尚無統(tǒng)一的命名，習(xí)慣以英文字母縮寫語TPR 表示熱塑性橡膠，TPE 表示熱塑性彈性體（兩者在有關(guān)資料著作中均有使用）；并應(yīng)用在PP 和EPDM 的簡單共混物上的，后來AES 公司的PP/EPDM 型TPV(初期叫TPR 后來改稱TPV)也沿用了這一名稱，再后來這一名稱可能是臺灣人叫開了，并在大陸流行。 不管國外怎么稱呼，目前中國國內(nèi)TPR 與苯乙烯類TPE 屬于同一個概念，表示熱塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，習(xí)慣稱為熱塑性丁苯橡膠，即在國內(nèi)TPE=苯乙烯類TPE。 但是，因為歷史和翻譯問題，TPV（熱塑性動態(tài)硫化橡膠）的中文簡稱為熱塑性橡膠（英文Thermoplastic Rubber），即TPR。這也就是我們不和客戶說我們的材料PP/EPDM 型TPV 叫TPR，因為這樣一說有的客戶以為是苯乙烯類彈性體，那如果是SBS 基料的，價格比TPV 低的多了。 聚氨酯類TPE 系由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠，簡稱TPU。 優(yōu)點：TPU 具有優(yōu)異的機械強度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性，特別是耐磨性最為突出；耐溫：-30-120℃。 缺點：耐熱性、耐熱水性、耐壓縮性較差，外觀易變黃，易粘模具，加工工藝要求精準(zhǔn)，加工成本高。 熱塑性聚酯彈性體簡稱TPEE或COPE，是一類含有PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(結(jié)晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)軟段的線型嵌段共聚物。TPEE屬于高性能工程級彈性體，具有機械強度高、彈性好、抗沖擊、耐蠕變、耐寒、耐彎曲疲勞性、耐油、耐化學(xué)藥品和溶劑侵蝕等優(yōu)點，具有良好的加工性，并可填充、增強及合金化改性，在汽車零部件、液壓軟管、電纜電線、電子電器、工業(yè)制品、文體用品、生物材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 TPEE的物理化學(xué)性能： ●力學(xué)性能 通過對軟硬段比例的調(diào)節(jié)，TPEE的硬度可以從邵氏D32到D80變化，其彈性和強度介于橡膠和塑料之間。與其他熱塑性彈性體(TPE)相比，在低應(yīng)變條件下，TPEE模量比相同硬度的其他TPE高。當(dāng)以模量為重要的設(shè)計條件時，用TPEE可縮小制品的橫截面積，減少材料用量。 ●拉伸強度 與聚氨酯彈性體(TPU)相比，TPEE壓縮模量與拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的負(fù)載。在室溫以上，TPEE彎曲模量很高，適宜制作懸臂梁或扭矩型部件，特別適合制作高溫部件。TPEE低溫柔順性好，低溫缺口沖擊強度優(yōu)于其他TPE，耐磨耗性與TPU相當(dāng)。TPEE具有優(yōu)異的耐疲勞性能，與高彈性特點相結(jié)合，使該材料成為多次循環(huán)負(fù)載使用條件下的理想材料，適宜制作齒輪、膠輥、撓性聯(lián)軸節(jié)、皮帶等。 ●耐熱性能 TPEE具有優(yōu)異的耐熱性能，硬度越高，耐熱性越好。TPEE的使用溫度非常高，能適應(yīng)汽車生產(chǎn)線上的烘漆溫度(150-160℃)，并且它在高溫下機械性能損失小。在120℃以上使用，TPEE拉伸強度遠遠高于TPU。此外，TPEE還具有出色的耐低溫性能。TPEE脆點低于-70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下長期使用。由于在高、低溫時表現(xiàn)出的均衡性能，TPEE的工作溫度范圍非常寬，可在-70-200℃使用。
