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熱塑性彈性體TPE-簡(jiǎn)介: 
TPE（Thermoplastic Elastomer） 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的材料。具有環(huán)保無(wú)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(wú)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(dú)成型。熱塑性彈性體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。熱塑性彈性體正在大肆占領(lǐng)原本只屬于硫化橡膠的領(lǐng)地。 

熱塑性彈性體TPE-優(yōu)點(diǎn)：
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。生產(chǎn)效率大幅提高?？芍苯佑孟鹉z注塑機(jī)硫化，時(shí)間由原來(lái)的20min左右，縮短到1min以?xún)?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。易于回收利用，降低成本。生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(lái)源。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。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(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域?？捎糜谒芰系脑鰪?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。 

食品級(jí)TPE：熱塑性彈性體TPE-透明系列：
透明系列（transparency series）應(yīng)用范圍：普通透明玩具、運(yùn)動(dòng)器材等。產(chǎn)品性能：較好的透明性、彈性以及比較低的價(jià)格，具有廣闊的設(shè)計(jì)空間。透明系列（transparency series）應(yīng)用范圍：、高透明玩具，吸盤(pán)用料、運(yùn)動(dòng)器材以及密封圈等。產(chǎn)品性能：硬度范圍廣，從超軟到90A。的透明性、光澤度，以及舒適的手感，廣泛用于成人用品。具有良好的抗紫外線(xiàn)、耐候性、耐高溫，長(zhǎng)期用于戶(hù)外。 

熱塑性彈性體TPE-射粘系列:
應(yīng)用范圍：家電外殼、手柄、握把等。產(chǎn)品性能：極好的手感，與硬膠ABS, PC, PC/ABS, PA6, PA66等黏結(jié)牢固。防滑省力，并且易于著色和加工，具有廣泛的設(shè)計(jì)空間。涂油系列應(yīng)用范圍：各類(lèi)涂油玩具、日常用品等，廣泛取代PVC。產(chǎn)品性能：低廉的價(jià)格，取代PVC的*選，健康、安全、環(huán)保，易于涂油。 

食品級(jí)TPE：熱塑性彈性體TPE-生產(chǎn):
熱塑性彈性體（TPE）具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能。由于不需經(jīng)過(guò)熱硫化，使用通用的塑料加工設(shè)備即可完成產(chǎn)品生產(chǎn)。這一特點(diǎn)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倍~20倍，堪稱(chēng)橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。

典型應(yīng)用：牙刷、美容用品及食物的包裝、玩具、潛水鏡、滑雪用具設(shè)計(jì)應(yīng)用

TPE的種類(lèi)很多。如上所述，TPE含有硬質(zhì)段及軟質(zhì)段，份類(lèi)的方法通常是以影響*大的主鏈份子構(gòu)造的差異來(lái)份幾大類(lèi)，再以軟質(zhì)段、硬質(zhì)段之份子固定方式之不同細(xì)份?？尚纬绍涃|(zhì)段的份子包括以下的橡膠：聚丁二烯（BR）、聚異戊二烯（IR）、天然橡膠（NR）、乙烯-丙烯橡膠（EPDM）、丁基橡膠（IIR）、聚異丁烯、聚乙烯-聚丁烯、非結(jié)晶性聚乙烯、聚醚、聚酯等。 

另一方面，形成硬質(zhì)段的份子可使用以下塑膠：聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、間規(guī)聚合1,2聚丁二烯、反式1,4聚異戊二系、聚氨酯、聚酯、聚酰胺等。 

TPE的另一種份類(lèi)法，為依巨觀(guān)構(gòu)造的差異，份為純TPE及混摻TPE。純TPE是指一個(gè)份子鏈中，既有軟質(zhì)段與硬質(zhì)段的共價(jià)結(jié)合，在經(jīng)聚合或縮聚合而成之高份子聚合物；混摻型TPE則是將作為軟質(zhì)段的橡膠成份， 

與作為硬質(zhì)段的塑膠成份，二者混摻制成，以乙烯系及氯系TPE為主流，用途逐漸擴(kuò)大,

*近30多年來(lái)，熱塑性彈性體作為第三代橡膠在各地取得了極為迅猛的發(fā)展?，F(xiàn)在，熱塑性彈性體的產(chǎn)量早已逾越第二代的液體橡膠，成為當(dāng)今橡膠工業(yè)的又一新型材料。

            熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能和軟質(zhì)塑料的工藝加工性能。由于不需再像橡膠那樣經(jīng)過(guò)熱硫化，因而使用簡(jiǎn)單的塑料加工機(jī)械即可很容易地制成*終產(chǎn)品。它的這一特點(diǎn)，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(chēng)橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。

    熱塑性彈性體是介于橡膠與樹(shù)脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到改性。熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性，使之在橡膠工業(yè)中廣泛用于制造膠鞋、膠布等日用制品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業(yè)用品。同時(shí)，熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹(shù)脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面，使塑料工業(yè)也出現(xiàn)了嶄新的局面。

   1 熱塑性彈性體的種類(lèi)及性能特點(diǎn)

    熱塑性彈性體(TPE)可概括為通用TPE和工程TPE兩個(gè)類(lèi)型，目前已發(fā)展到10大類(lèi)30多個(gè)品種，見(jiàn)表1。從1938年德國(guó)Bayer*早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類(lèi)TPE，1963年和1965年美國(guó)Phillips和Shell開(kāi)發(fā)出乙烯—丁二烯—乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美歐日各國(guó)開(kāi)始批量生產(chǎn)烯烴類(lèi)TPE以來(lái)，技術(shù)不斷創(chuàng)新，新的TPE品種不斷涌現(xiàn)，構(gòu)成了當(dāng)今TPE的龐大體系，使橡膠工業(yè)與塑料工業(yè)結(jié)合聯(lián)姻大大向前邁進(jìn)了一步。

 上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有：乙烯類(lèi)(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烴類(lèi)(TPO、TPV)、雙烯類(lèi)(TPB、TPI)、氯乙烯類(lèi)(TPVC、TCPE)、氨酯類(lèi)(TPU)、酯類(lèi)(TPEE)、酰胺類(lèi)(TPAE)、有機(jī)氟類(lèi)(TPF)、有機(jī)硅類(lèi)和乙烯類(lèi)等，幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹(shù)脂的所有領(lǐng)域。它們是由在主鏈上通過(guò)形成硬鏈段的樹(shù)脂相和軟鏈段的橡膠相，相互牢固組合在一起而成的。TPE的制造方法，大致可分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類(lèi)型。前者是以聚合物的形態(tài)單獨(dú)出現(xiàn)的，有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。后者主要是橡膠與樹(shù)脂的共混物，其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)硫化膠(TPE—TPV)和互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物(TPE—IPN)。

    現(xiàn)在，TPE以TPS和TPO為中心，在各地獲得了迅速發(fā)展，兩者的產(chǎn)耗量已占到全部TPE的80%左右。雙烯類(lèi)TPE和氯乙烯類(lèi)TPE也成為通用TPE的重要品種。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉(zhuǎn)向了以工程為主

TPE的拉伸特性 拉伸特性 

拉伸特性是用來(lái)說(shuō)明彈性體被拉伸時(shí)將如何表現(xiàn)的測(cè)試值。有幾種普遍采用的試驗(yàn)，可顯示彈性體在*終用途環(huán)境里將會(huì)如何表現(xiàn)。 斷裂抗拉強(qiáng)度 

此測(cè)試值又稱(chēng)為極限抗拉強(qiáng)度。在此試驗(yàn)中，彈性體的試片被拉伸直至斷裂。拉斷此材料所需的力量也被同時(shí)測(cè)出。其單位通常是磅/平方英寸(psi)或兆帕(MPa)。極限抗拉強(qiáng)度高的彈性體，與測(cè)試值較低的彈性體相比較不易拉斷。 抗撕裂強(qiáng)度 

此測(cè)試值說(shuō)明彈性體抵抗撕裂的性能如何。抗撕裂強(qiáng)度試驗(yàn)與斷裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)基本相同，但試片一側(cè)有一V形缺口以作為擴(kuò)展點(diǎn)。所測(cè)試材料被拉伸至完全撕裂，撕裂此試片的力量也被同時(shí)記錄。其單位通常是磅/英寸(psi)或千牛頓/米(kN/m)。 拉伸模數(shù) 

在拉伸模數(shù)試驗(yàn)中，彈性體被拉伸至各種不同的長(zhǎng)度，其抵抗拉伸的力量也被分別測(cè)出。此測(cè)試值通常表示為彈性體相應(yīng)于其長(zhǎng)度與原始長(zhǎng)度的各種不同百分比時(shí)的抗拉強(qiáng)度，例如在50%、或300%時(shí)的抗拉強(qiáng)度。彈性體對(duì)拉伸的抵抗力在開(kāi)始時(shí)可能會(huì)很強(qiáng)，但隨著它的伸長(zhǎng)而會(huì)變得較弱（稱(chēng)為“頸縮”）。 斷裂伸長(zhǎng)率 

伸長(zhǎng)率并非是衡量拉伸該材料是如何困難或如何容易，而只是衡量它在斷裂前能被拉伸多長(zhǎng)。斷裂伸長(zhǎng)率被表示為與其原始長(zhǎng)度的百分比。某些軟的彈性體在斷裂前可被拉伸至其原始長(zhǎng)度的1000%以上。軟的TPE彈性體的伸長(zhǎng)率通常比硬的剛性材料高的多。 影響測(cè)試值的因素 

試片的成型方法及熔體流動(dòng)方向均會(huì)影響其拉伸特性測(cè)試值。因此，對(duì)于許多彈性體，在流動(dòng)方向和橫斷方向這兩個(gè)方向的拉伸特性均要測(cè)量。 流動(dòng)方向 

如同彈性體的其它許多特性，拉伸特性會(huì)受到成型時(shí)聚合物分子取向的影響。因此，取決于拉伸是沿著聚合物成型時(shí)的流動(dòng)方向進(jìn)行，還是沿著橫斷方向進(jìn)行，拉伸特性可能會(huì)有很大變化。 試片（擠壓成型相對(duì)于注射模塑） 

某些試驗(yàn)是用注射模塑的試片進(jìn)行的，而另一些試驗(yàn)則是用擠壓成型的試片進(jìn)行的。由于不同類(lèi)型的試片其測(cè)試值會(huì)有顯著差別，所以很重要的一點(diǎn)是，只能對(duì)同類(lèi)型試片的測(cè)試值進(jìn)行比較。 TPE的壓縮*久變形 

壓縮*久變形值是材料在一定溫度下被壓縮至一定形狀，并維持一定時(shí)間后而發(fā)生*久性變形的量。

目前熱塑性彈性體TPE已發(fā)展到十幾個(gè)品種，已取代部分天然橡膠、合成橡膠和塑料，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)配件（管、帶、墊、板等）、建筑業(yè)、制鞋、醫(yī)療制品、密封制品、包裝制品、電線(xiàn)電纜、日常生活制品、玩具、運(yùn)動(dòng)器材、五金、電動(dòng)工具、通訊、電子產(chǎn)品、家用電器、粘合劑及高分子材料改性等。其中汽車(chē)用熱塑性彈性體是*重要的應(yīng)用領(lǐng)域，占到三分之一，其次是建筑業(yè)、醫(yī)用和日用生活制品。