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熱塑性彈性體TPE-簡介: 
TPE（Thermoplastic Elastomer） 是一種具有橡膠的高彈性,，高強度，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等基體材料包覆粘合,，也可以單獨成型。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)點的優(yōu)勢組合。熱塑性彈性體正在大肆占領原本只屬于硫化橡膠的領地,。 

熱塑性彈性體TPE-優(yōu)點：
可用一般的熱塑性塑料成型機加工,，不需要特殊的加工設備。生產(chǎn)效率大幅提高,?？芍苯佑孟鹉z注塑機硫化，時間由原來的20min左右,，縮短到1min以內(nèi),；由于需要的硫化時間很短,，因此已可用擠出機直接硫化，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舊品可以簡單再生之后回收利用,，減少環(huán)境污染,，擴大再生資源來源。節(jié)能,。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時間很短,，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25%以上。應用領域更廣,。由于TPE兼具橡膠和塑料的優(yōu)點,，為橡膠工業(yè)開辟了新的應用領域?？捎糜谒芰系脑鰪?、增韌改性。自補強性大,，配方簡化,，配合劑對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TPE：熱塑性彈性體TPE-透明系列：
透明系列（transparency series）應用范圍：普通透明玩具,、運動器材等。產(chǎn)品性能：較好的透明性,、彈性以及比較低的價格,，具有廣闊的設計空間。透明系列（transparency series）應用范圍：,、高透明玩具,，吸盤用料、運動器材以及密封圈等,。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,、耐候性,、耐高溫,，長期用于戶外,。 

熱塑性彈性體TPE-射粘系列:
應用范圍：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，具有廣泛的設計空間,。涂油系列應用范圍：各類涂油玩具,、日常用品等，廣泛取代PVC,。產(chǎn)品性能：低廉的價格,，取代PVC的*選，健康,、安全,、環(huán)保，易于涂油,。 

食品級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械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能,。由于不需經(jīng)過熱硫化，使用通用的塑料加工設備即可完成產(chǎn)品生產(chǎn),。這一特點使橡膠工業(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,，堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命,。

典型應用：牙刷、美容用品及食物的包裝,、玩具,、潛水鏡、滑雪用具設計應用

TPE的種類很多,。如上所述,，TPE含有硬質(zhì)段及軟質(zhì)段,，份類的方法通常是以影響*大的主鏈份子構(gòu)造的差異來份幾大類，再以軟質(zhì)段,、硬質(zhì)段之份子固定方式之不同細份,。可形成軟質(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的另一種份類法,，為依巨觀構(gòu)造的差異，份為純TPE及混摻TPE,。純TPE是指一個份子鏈中,，既有軟質(zhì)段與硬質(zhì)段的共價結(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,，用途逐漸擴大,

*近30多年來，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)過熱硫化,，因而使用簡單的塑料加工機械即可很容易地制成*終產(chǎn)品。它的這一特點,，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,。

    熱塑性彈性體是介于橡膠與樹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,，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及性能特點

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

 上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有：乙烯類(SBS,、SIS、SEBS,、SEPS),、烯烴類(TPO,、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域,。它們是由在主鏈上通過形成硬鏈段的樹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,，大致可分為化學聚合和機械共混兩大類型,。前者是以聚合物的形態(tài)單獨出現(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脂的共混物，其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動態(tài)硫化膠(TPE—TPV)和互穿網(wǎng)絡的聚合物(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TPE和氯乙烯類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 

拉伸特性是用來說明彈性體被拉伸時將如何表現(xiàn)的測試值,。有幾種普遍采用的試驗,，可顯示彈性體在*終用途環(huán)境里將會如何表現(xiàn)。 斷裂抗拉強度 

此測試值又稱為極限抗拉強度,。在此試驗中,，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測出,。其單位通常是磅/平方英寸(psi)或兆帕(MPa),。極限抗拉強度高的彈性體，與測試值較低的彈性體相比較不易拉斷。 抗撕裂強度 

此測試值說明彈性體抵抗撕裂的性能如何,?？顾毫褟姸仍囼炁c斷裂抗拉強度試驗基本相同，但試片一側(cè)有一V形缺口以作為擴展點,。所測試材料被拉伸至完全撕裂,，撕裂此試片的力量也被同時記錄。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)試驗中,，彈性體被拉伸至各種不同的長度，其抵抗拉伸的力量也被分別測出,。此測試值通常表示為彈性體相應于其長度與原始長度的各種不同百分比時的抗拉強度,，例如在50%、或300%時的抗拉強度,。彈性體對拉伸的抵抗力在開始時可能會很強,，但隨著它的伸長而會變得較弱（稱為“頸縮”）。 斷裂伸長率 

伸長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,。斷裂伸長率被表示為與其原始長度的百分比。某些軟的彈性體在斷裂前可被拉伸至其原始長度的1000%以上,。軟的TPE彈性體的伸長率通常比硬的剛性材料高的多,。 影響測試值的因素 

試片的成型方法及熔體流動方向均會影響其拉伸特性測試值。因此,，對于許多彈性體，在流動方向和橫斷方向這兩個方向的拉伸特性均要測量,。 流動方向 

如同彈性體的其它許多特性,，拉伸特性會受到成型時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的流動方向進行,，還是沿著橫斷方向進行，拉伸特性可能會有很大變化,。 試片（擠壓成型相對于注射模塑） 

某些試驗是用注射模塑的試片進行的,，而另一些試驗則是用擠壓成型的試片進行的。由于不同類型的試片其測試值會有顯著差別,，所以很重要的一點是,，只能對同類型試片的測試值進行比較。 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)展到十幾個品種，已取代部分天然橡膠、合成橡膠和塑料,，廣泛應用于汽車配件（管,、帶、墊,、板等）,、建筑業(yè)、制鞋,、醫(yī)療制品,、密封制品、包裝制品,、電線電纜,、日常生活制品、玩具,、運動器材,、五金、電動工具,、通訊,、電子產(chǎn)品、家用電器,、粘合劑及高分子材料改性等,。其中汽車用熱塑性彈性體是*重要的應用領域，占到三分之一,，其次是建筑業(yè),、醫(yī)用和日用生活制品。