熱塑性彈性體，英文Thermoplastic Elastomer,簡(jiǎn)稱TPE，是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料，熱塑性彈性體具有多種可能的結(jié)構(gòu)，根本的一條是需要有至少兩個(gè)互相分散的聚合物相，在正常使用溫度下，一相為流體（使溫度高于它的Tg——玻璃化溫度），另一相為固體（使溫度低于它的Tg或等于Tg),并且兩相之間存在相互作用。即在常溫下顯示橡膠彈性，高溫下又能塑化成型的高分子材料，具有類似于橡膠的力學(xué)性能及使用性能、又能按熱塑性塑料進(jìn)行加工和回收，它在塑料和橡膠之間架起了一座橋梁。因此，熱塑性彈性體可象熱塑性塑料那樣快速、有效的、經(jīng)濟(jì)的加工橡膠制品。就加工而言，它是一種塑料；就性質(zhì)而言，它是一種橡膠。熱可塑性彈性體有許多優(yōu)于熱固性橡膠的特點(diǎn)。

  目前，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。為統(tǒng)一起見，都以TPE或熱塑性彈性體稱之。

  熱塑性彈性體TPE是一種具有橡膠的高彈性，高強(qiáng)度，高回彈性，又具有可注塑加工的特征，環(huán)保無毒安全，硬度范圍廣，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等基體材料報(bào)復(fù)粘合，也可以單獨(dú)成型。

  TPE既具有熱塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡膠的物理性能，可謂是塑料和橡膠優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)組合。TPE正在大肆占領(lǐng)原本只屬于硫化橡膠的領(lǐng)地。近十余年來，電子電器、通訊與汽車行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了TPE市場(chǎng)的高速發(fā)展。

  優(yōu)點(diǎn)

1. 可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工，不需要特殊的加工設(shè)備。

2. 生產(chǎn)效率大幅提高。可直接用橡膠注塑機(jī)硫化，時(shí)間由原來的20min左右，縮短到1min以內(nèi)；由于需要的硫化時(shí)間很短，因此已可用擠出機(jī)直接硫化，生產(chǎn)效率大幅提高。

3. 易于回收利用，降低成本。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和終出現(xiàn)的廢品，可以直接返回再利用；用過的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后回收利用，減少環(huán)境污染，擴(kuò)大再生資源來源。

4. 節(jié)能。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時(shí)間很短，可以有效節(jié)約能源。以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例：橡膠為188MJ/kg，TPE為144MJ/kg，可節(jié)能達(dá)25%以上。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域更廣。由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn)，為橡膠工業(yè)開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。

6. 可用于塑料的增強(qiáng)、增韌改性。自補(bǔ)強(qiáng)性大，配方簡(jiǎn)化，配合劑對(duì)聚合物的影響制約小，質(zhì)量性能更易掌握。但TPE的耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制。同時(shí)，壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等同橡膠相比較差，價(jià)格上也往往高于同類橡膠。盡管如此，TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，各種新型的TPE產(chǎn)品也不斷開發(fā)出來。作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料，發(fā)展前景十分看好。

  物理性能：1.良好的外觀質(zhì)感，觸感溫和，易著色，色調(diào)均一，穩(wěn)定；

   2.可調(diào)的物性，提供廣闊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間；

   3.力學(xué)性能可比硫化橡膠，但無須硫化交聯(lián)；

   4.硬度范圍寬闊，自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào)；

   5.耐拉伸性能優(yōu)異，抗張強(qiáng)度高可達(dá)十幾個(gè)Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率高可達(dá)十倍以上；

   6.長(zhǎng)期耐溫可超過70'C,低溫環(huán)境性能良好，在-60'C溫度下仍能保持良好的繞曲性；

   7.良好的電絕緣性及耐電壓特性;

   8.具有突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能。

  化學(xué)性能：1.耐一般化學(xué)品（水、酸、堿、醇類溶劑）；

2.可在溶劑中加工，可短期浸泡于溶劑或油中；

3.無毒性；

4.良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能，可適用于戶外環(huán)境；

5.粘結(jié)性能好，選用合宜的膠粘技術(shù)可直接與真皮合成或人造皮革表面牢固粘合。

   TPE按照其基材和共混方法可分為TPS、TPO、TPU、TPA、TPEE、TPVC、POP、POE等幾大類。

   相關(guān)分類

  乙烯類TPE又稱TPS，為丁二烯或異戊二烯與乙烯嵌段型的共聚物，其性能接近SBR橡膠。目前TPS的產(chǎn)量已達(dá)70多萬t，約占全部TPE一半左右。代表性的品種為乙烯一丁二烯一乙烯嵌段共聚物（SBS），廣泛用于制鞋業(yè)，已大部分取代了橡膠；同時(shí)在膠布、膠板等工業(yè)橡膠制品中的用途也在不斷擴(kuò)大。SBS還大量用作PS塑料的抗沖擊改性劑，也是瀝青鋪路的瀝青路面耐磨、防裂、防軟和抗滑的優(yōu)異改性劑。 以SBS改性的PS塑料，不僅可像橡膠那樣大大改善抗沖擊性，而且透明性也非常好。以SBS改性的瀝青路面較之SBR橡膠、WRP膠粉，更容易溶解于瀝青中。因此，雖然價(jià)格較貴，仍然得到大量使用。現(xiàn)今，更以防水卷材進(jìn)一步推廣到建筑物屋頂、地鐵、隧道、溝槽等的防水、防潮上面。SBS與S-SBR、NP橡膠并用制造的海綿，比原來PVC、EVA塑料海綿更富于橡膠觸感，且比硫化橡膠要輕，顏色鮮艷，花紋清晰。因而，不僅適于制造膠鞋中底的海綿，也是旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、時(shí)裝鞋等一次性大底的理想材料。

  烯烴類TPE系以PP為硬鏈段和EPDM為軟鏈段的共混物，簡(jiǎn)稱TPO。由于它比其它TPE的比重輕（僅為O．88），耐熱性高達(dá)100℃，耐天候性和耐臭氧性也好，因而成為TPE中又一發(fā)展很快的品種。自從1972年在美國(guó)由UniroyaI公司以TPR的商品名首先上市以來，多年以兩位數(shù)增長(zhǎng)，2000年生產(chǎn)量已達(dá)3 5萬t，到2002年估計(jì)可達(dá)40萬t?，F(xiàn)在，TPO已成為美日歐等汽車和家電領(lǐng)域的主要橡塑材料。特別是在汽車上已占到其總量3/4，用其制造的汽車保險(xiǎn)杠，已基本取代了原來的金屬和PU。 1973年出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)部分硫化的TPO，特別是在1981年美國(guó)Mansanto公司開發(fā)成功以Santoprere命名的完全動(dòng)態(tài)硫化型的TPO之后，性能又大為改觀，高溫度可達(dá)120℃。這種動(dòng)態(tài)硫化型的TPO簡(jiǎn)稱為TPV，主要是對(duì)TPO中的PP與EPDM混合物在熔融共混時(shí)，加入能使其硫化的交聯(lián)劑，利用密煉機(jī)、螺桿機(jī)等機(jī)械高度剪切的力量，使完全硫化的微細(xì)EPDM交聯(lián)橡膠的粒子，充分分散在PP基體之中。通過這種交聯(lián)橡膠的”粒子效果”，導(dǎo)致TPO的耐壓縮變形性、耐熱老化性、耐油性等都得到明顯改善，甚至達(dá)到了CR橡膠的水平，因而人們又將其稱為熱塑性硫化膠.

  二烯類TPE主要為天然橡膠的同分異構(gòu)體，故又稱之熱塑性反式天然橡膠（1-NR）。早在400年前，人們作為天然橡膠即發(fā)現(xiàn)了這種材料，但因其產(chǎn)自于與三葉橡膠樹不同的古塔波和巴拉塔等野生樹上，因而稱為古塔波橡膠、巴拉塔橡膠。這種T—NR用作海底電纜和高爾夫球皮等雖已有100余年歷史，但因呈熱塑性狀態(tài)，結(jié)晶性強(qiáng)，可供量有限，用途長(zhǎng)期未能擴(kuò)展。

  分為熱塑性PVC和熱塑性CPE兩大類，前者稱為TPVC，后者稱為TCPE。TPVC主要是PVC的彈性化改質(zhì)物，又分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩種形式。機(jī)械共混主要是部分交聯(lián)NBR混入PVC中形成的共混物（PVC/NBR）。TPVC實(shí)際說來不過是軟PVC樹脂的延伸物，只是因?yàn)閴嚎s變形得到很大改善，從而形成了類橡膠狀的PVC。這種TPVC可視為PVC的改性品和橡膠的代用品，主要用其制造膠管、膠板、膠布及部分膠件。目前70%以上消耗在汽車領(lǐng)域，如汽車的方向盤、雨刷條等等。其他用途，電線約占75%，建筑防水膠片占10%左右。近年來，又開始擴(kuò)展到家電、園藝、工業(yè)以及日用作業(yè)雨衣等方面。

  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(jiǎn)稱TPU，TPU具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性，特別是耐磨性為突出。缺點(diǎn)是耐熱性、耐熱水性、耐壓縮性較差，外觀易變黃，加工中易粘模具。目前在歐美等國(guó)主要用于制造滑雪靴、登山靴等體育用品，并大量用以生產(chǎn)各種運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋，消耗量甚多。TPU還可通過注塑和擠出等成型方式生產(chǎn)汽車、機(jī)械以及鐘表等零件，并大量用于高壓膠管（外膠）、純膠管、薄片、傳動(dòng)帶、輸送帶、電線電纜、膠布等產(chǎn)品。其中注塑成型占到40%以上，擠出成型約為35%左右。

  TPE—熱塑性彈性體是一種具有橡膠的高彈性，高強(qiáng)度，高回彈性的新型材料。TPE材質(zhì)觸感柔軟，耐候性好，不含增塑劑，是一種環(huán)保無毒的材料，價(jià)格在2.5—5萬/噸之間，廣泛使用在與人體接觸的日用品中。

PVC—聚氯乙烯，是一種有毒的含氯樹脂。加工時(shí)添加了增塑劑，增塑劑的含量越大，材料越柔軟，廣泛的用于建材，人造皮革中，價(jià)格在0.8—1.2萬元/噸之間。聚氯乙烯塑料制品在較高溫度下，如50℃左右就會(huì)慢慢地分解出氯化體，這種氣體對(duì)人體有害。

TPE與PVC相比，更耐高溫和低溫、有更好的彈性，近年來環(huán)保呼聲越來越高，所以在很多領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保的熱塑性彈性體TPE開始取代PVC。

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