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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,。可直接用橡膠注塑機(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、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,。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(lèi)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(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。現(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,?？顾毫褟?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,。