2樓
熱塑性彈性體
熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦稱熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber-TPR 或Thermoplastic Vulcanizate-TPV)是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性的材料。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，它又是一種橡膠。熱可塑性彈性體有許多優(yōu)于熱固性橡膠的特點(diǎn)。最近30多年來，熱塑性彈性體作為第三代橡膠在世界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。
最早商業(yè)化的熱塑性彈性體是20世紀(jì)50年代開發(fā)出的聚氨酯類熱塑性彈性體，20紀(jì)60年代早期出現(xiàn)了SBS，從20世紀(jì)70年代到90年代熱塑性彈性體呈現(xiàn)迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，1970～1990年間，在世界范圍內(nèi)，熱塑性彈性體的用量以8％～9％的年增長(zhǎng)速度遞增，現(xiàn)階段可以說正處于熱塑性彈性體發(fā)展接近成熟的時(shí)期。熱塑性彈性體已成為材料領(lǐng)域中不可忽視的一族。
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。目前國(guó)內(nèi)對(duì)熱塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物則稱之為SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer)，熱塑性異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物稱為SIS(styrene-isoprene block copolymer)，飽和型SBS則稱之為SEBS，即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的縮寫，就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各類熱塑性彈性體均以生產(chǎn)廠家的商品名稱稱之。我國(guó)也采用SBS的代號(hào)，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。
熱塑性彈性體TPE的結(jié)構(gòu)及分類
熱塑性彈性體TPE的結(jié)構(gòu)示意圖
世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有：苯乙烯類(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(jī)氟類(TPF)、有機(jī)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。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(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類型。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)。
熱塑性彈性體具有多種可能的結(jié)構(gòu)，最根本的一條是需要有至少兩個(gè)互相分散的聚合物相，聚合物鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由化學(xué)組成不同的樹脂(硬段)和橡膠段(軟段)構(gòu)成。硬段的鏈段向作用力形成物理"交聯(lián)"，軟段則是具有較大旋轉(zhuǎn)能力的高彈性鏈段。而軟段又以適當(dāng)?shù)拇涡蚺帕胁⒁赃m當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，硬段的這種物理交聯(lián)是可逆的，即可在高溫下失去約束大分子的能力呈現(xiàn)塑性，降至常溫時(shí)這些"交聯(lián)"又恢復(fù)，而起類似硫化橡膠交聯(lián)的作有用。
透射電鏡下的TPE照片
正是由于這種聚合物鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有交聯(lián)狀態(tài)的可塑性，因而本彈性體在常溫下顯示硫化膠的彈性，強(qiáng)度和變形特征等物理機(jī)械性能。另一方面，在高溫下硬段會(huì)軟化或溶化，呈現(xiàn)塑性流動(dòng)性。在加壓，加溫等條件下采用納米填充技術(shù)，動(dòng)態(tài)交聯(lián)技術(shù)加入多種改性輔料(阻燃、耐候、耐黃變穩(wěn)定劑)，密煉或經(jīng)雙螺桿擠出，切粒干燥而成本產(chǎn)品。
熱塑性彈性體根據(jù)其組成和形態(tài)可分為三類
" 嵌段共聚物型，如苯乙烯類熱塑性彈性體、熱塑性聚氨酯、聚酯類、聚酰胺類等；
" 橡膠與塑料的共混物，其中橡膠未交聯(lián)(TPO)。如PP／EPDM共混物、PE／EPDM共混物和NBR／PVC共混物，這種熱塑性彈性體兩相間的相互作用很弱，一般以塑料相為連續(xù)相，或者為共連續(xù)相；
" 橡膠與塑料的共混物，其中橡膠相高度交聯(lián)并細(xì)分散于連續(xù)的塑料相中(TPV)。此類熱塑性彈性體是由第二類熱塑性彈性體通過動(dòng)態(tài)硫化的方式制成的商品化的熱塑性彈性體，通常是以PP為塑料相，交聯(lián)的EPDM、NBR、NR、IIR和EVA等為分散相。此類熱塑性彈性體的力學(xué)性能和使用性能與傳統(tǒng)的橡膠硫化膠最為接近。
熱塑性彈性體的優(yōu)缺點(diǎn)
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最終產(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，堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。
熱塑性彈性體TPR，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，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(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。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)了熱塑性彈性體市的高速發(fā)展。
TPE的優(yōu)點(diǎn)：
物理性能優(yōu)越： 良好的外觀質(zhì)感，觸感溫和，易著色，色調(diào)均一，穩(wěn)定；可調(diào)的物性，提供廣闊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間； 力學(xué)性能可比硫化橡膠，但無須硫化交聯(lián)；硬度范圍寬闊，自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào)； 耐拉伸性能優(yōu)異，抗張強(qiáng)度最高可達(dá)十幾個(gè)Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)十倍以上； 長(zhǎng)期耐溫可超過70℃，低溫環(huán)境性能良好，在-60℃溫度下仍能保持良好的繞曲性； 良好的電絕緣性及耐電壓特性。 具有突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能
化學(xué)性能優(yōu)越： 耐一般化學(xué)品（水、酸、堿、醇類溶劑）； 可在溶劑中加工，可短期浸泡于溶劑或油中； 無毒性； 良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能，可使用于戶外環(huán)境； 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。
生產(chǎn)加工優(yōu)勢(shì)： 無需硫化即具有傳統(tǒng)硫化橡膠之特性，節(jié)省硫化劑及促進(jìn)劑等輔助原料； 適合注塑成型、壓鑄成型、熱熔和溶解涂層等多種工藝； 邊料、余料和廢料等可完全回收再利用，且不改變性能，降低浪費(fèi)； 簡(jiǎn)化加工工藝，節(jié)約加工能耗與設(shè)備資源，加工周期短，降低生產(chǎn)成本，提高工效； 加工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省生產(chǎn)空間，降低不合格品率； 產(chǎn)品無毒，無刺激性氣味，對(duì)環(huán)境、設(shè)備及人員無傷害； 材料可反復(fù)使用，邊腳廢料可回收，可以說生產(chǎn)中無廢料； 加工助劑和配合劑較少，可節(jié)省產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測(cè)的費(fèi)用；產(chǎn)品尺寸精度高、質(zhì)量更易于控制；材料比重少，且可調(diào)； 可直接與PP、ABS等多種塑料摻混而制成特種塑料合金。
熱塑性彈性體的缺點(diǎn)：
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、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。但總的說來，TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中，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。
熱塑性彈性體的應(yīng)用
DuPont Hytrel用于制造耐油和耐熱的導(dǎo)管
汽車和日用品消費(fèi)是拉動(dòng)熱塑性彈性體消費(fèi)增長(zhǎng)的主要因素，不同品種的熱塑性彈性體增長(zhǎng)率不相同。美國(guó)亨斯邁公司汽車業(yè)務(wù)曾預(yù)計(jì)，2003年TPO在汽車上應(yīng)用年均增長(zhǎng)率將大於10%。TPO將更多地用於新車內(nèi)裝飾件和外裝飾件，未來5年TPO在汽車內(nèi)裝飾件上應(yīng)用消費(fèi)增長(zhǎng)率將達(dá)兩位數(shù)。2001年TPE在全球汽車內(nèi)裝飾件和外裝飾件的消費(fèi)占TPE總量的7%，2005年將提高為15%，隨著反應(yīng)器直接制備的TPO(RTPO)不斷贏得新的市場(chǎng)份額，配混法制TPO(CTPO)和RTPO的各種牌號(hào)將會(huì)贏取更多的市場(chǎng)。預(yù)計(jì)2006年TPE在汽車上用量可達(dá)60萬噸。美國(guó)Freeonia公司預(yù)計(jì)，2006年前，由於共聚酯彈性體新型薄膜和片材開發(fā)成功，世界頂層蓋用共聚酯彈性體需求年均增幅為8%。
加氫SBS應(yīng)用新增長(zhǎng)點(diǎn)主要來自軟觸摸制品、汽車工業(yè)等新應(yīng)用，使配混料需求增長(zhǎng)較快。2002年SBS加工應(yīng)用(不包括膠粘劑和瀝青改性)增長(zhǎng)6-7%，2003年將增長(zhǎng)7-8%。中國(guó)和太平洋沿岸國(guó)家的制鞋工業(yè)是SBS主要消費(fèi)領(lǐng)域。SBS在小型物品和體育用品方面的應(yīng)用增長(zhǎng)也很快。
目前，熱塑性聚氨酯應(yīng)用以年均6.3%的速率增長(zhǎng)，主要應(yīng)用於汽車業(yè)預(yù)計(jì)未來熱塑性聚氨酯在日用品和體育用品上應(yīng)用會(huì)有所突破。主要用於取代PVC和橡膠，以及擴(kuò)大軟觸摸方面的應(yīng)用。瑞士諮詢公司Maack業(yè)務(wù)服務(wù)(MBS)公司認(rèn)為硫化熱塑性彈性體(TPV)是增長(zhǎng)最快的TPE，歐洲消費(fèi)年均增長(zhǎng)7.5%，而在汽車上應(yīng)用年均增長(zhǎng)接近15%。作為一種新產(chǎn)品和新技術(shù)，TPV在耐候密封應(yīng)用方面有巨大增長(zhǎng)潛力，可以有效克服傳統(tǒng)產(chǎn)品抗蠕變性差和壓縮變形大的缺點(diǎn)。硫化熱塑性彈性體質(zhì)量輕、設(shè)計(jì)自由度大、成本低，這些都是大型汽車原始設(shè)備制造廠商愿意采用TPV的原因。硫化熱塑性彈性體耐候密封料將替代TPDM橡膠，年需求量增長(zhǎng)率將在10%以上。2002年硫化熱塑性彈性體占北美汽車密封產(chǎn)品市場(chǎng)不到5%，但到2010年，預(yù)計(jì)占有份額將會(huì)超過40%。隨著耐高溫處理的TPV的推出，TPV在汽車機(jī)罩上的應(yīng)用也會(huì)擴(kuò)大。Zeon公司正在商業(yè)化推出能承受150℃的硫化熱塑性彈性體產(chǎn)品，這種材料噪音小、不發(fā)粘、耐合成油和潤(rùn)滑液。 技術(shù)進(jìn)步不斷拓寬TPE產(chǎn)品性能范圍，為用戶提供更多選擇的可能性。PolyOne公司和DDE公司正在合作開發(fā)以DDE公司的茂金屬聚烯烴為基礎(chǔ)樹脂的新材料。Zeon化學(xué)品公司正與先進(jìn)彈體系統(tǒng)(AES)公司合作開發(fā)耐高溫TPV。蘇威工程聚合物公司與熱塑性彈性體系統(tǒng)(TRS)公司合作提供合適於汽車的硫化熱塑性彈性體產(chǎn)品。GLS公司和BASF美國(guó)公司開發(fā)軟觸摸應(yīng)用的熱塑性彈性體及與其結(jié)合的硬基材。此外，TPE還以淋膜背膠的方式被開發(fā)為環(huán)保背膠、薄膜產(chǎn)品，以取代傳統(tǒng)的PVC延壓背膠產(chǎn)品。
Riteflex MT9000用于醫(yī)療器械，藥物輸送以及食品接觸等
熱塑性彈性體具體的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
" 園林工具：手板鋸、高枝剪、鍬、鏟修枝剪、整籬剪、園林鋸、園林剪刀、草耙、鋼叉、修枝剪、花具、雪鏟、小鋤、修枝鋸、草剪等手柄包膠。
" 潔具：花灑頭、噴槍、排污管、軟管等。
" 日常用品：手把類（刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄等）、腳踏墊、冰格、餐桌墊、瓶蓋內(nèi)襯、背包底座及其他橡塑制品等。
" 運(yùn)動(dòng)器材：手把（高爾夫球、各種球拍、腳踏車、滑雪器材、滑冰器材等）、潛水器材（蛙鞋、蛙鏡、呼吸管、手電筒等）、剎車塊、運(yùn)動(dòng)護(hù)墊等。
" 工具材料：手工具（螺絲起子，榔頭、錘子等手柄）。
" 汽機(jī)車零件：汽車擋泥板、排擋罩、門窗封條、墊片、方向盤、防塵套、腳踏板、投射燈外殼、機(jī)車（腳踏車）手把等。
" 文具用品：橡皮擦、筆套、墊片等。
" 醫(yī)療器材：吸球、儀器手把、輪子、束帶、容器、墊圈、防毒面罩、各種管件、瓶塞及相關(guān)醫(yī)療用品等。
" 電線電纜：電纜線外殼、連接器、插頭被覆等。
" 輪子包膠：手推車輪子、醫(yī)用腳輪、工業(yè)腳輪等。
" 資訊部件：游樂器方向盤、手把、鼠標(biāo)被覆、襯墊、外殼被覆、光碟包裝盒及其它軟質(zhì)防震零件等。
1 熱塑性彈性體的種類及性能特點(diǎn)
熱塑性彈性體(TPE)可概括為通用TPE和工程TPE兩個(gè)類型，目前已發(fā)展到10大類30多個(gè)品種，見表1。從1938年德國(guó)Bayer最早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE，1963年和1965年美國(guó)Phillips和Shell開發(fā)出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美歐日各國(guó)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(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。
熱塑性彈性體種類與組成
種類 結(jié)構(gòu)組成 制法 用途
硬鏈段 軟鏈段
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苯乙烯類TPE(TPS)
SBS 聚苯乙烯(PS) BR 化學(xué)聚合 通用
SIS 聚苯乙烯(PS) IR 化學(xué)聚合 通用
SEBS 聚苯乙烯(PS) 加氫BR 化學(xué)聚合 通用、工程
SEPS 聚苯乙烯(PS) 加氫IR 化學(xué)聚合 通用、工程
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烯烴類TPE
TPO 聚丙烯(PP) EPDM 機(jī)械共混 通用
TPV-PP/EPDM 聚丙烯(PP) EPDM+硫化劑 機(jī)械共混 通用
TPV-PP/NBR 聚丙烯(PP) NBR+硫化劑 機(jī)械共混 通用
TPV-PP/NR 聚丙烯(PP) NR+硫化劑 機(jī)械共混 通用
TPV-PP/IIR 聚丙烯(PP) IIR+硫化劑 機(jī)械共混 通用
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雙烯類TPE
TPB(1,2-IR) 聚1,2-丁二烯 化學(xué)聚合 通用
TPI(反式1,4-IR) 聚反式1,4-異戊二烯 化學(xué)聚合 通用
T-NR(反式1,4-NR) 聚反式1,4-異戊二烯 天然聚合 通用
TP-NR(改性順式1,4-NR) 聚順式1,4異戊二烯改性物 接枝聚合 通用
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氯乙烯類TPE
TPVC(HPVC) 結(jié)晶聚氯乙烯(PVC) 非結(jié)晶PVC 聚合或共混 通用
TPVC(PVC、NBR) 聚氯乙烯(PVC) NBR 機(jī)械共混 通用
TCPE 結(jié)晶氯化聚乙烯(CPE) 非結(jié)晶CPE 聚合或共混 通用
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氨酯類TPE(TPU) 氨酯結(jié)構(gòu) 聚酯或聚酯 聚加成 通用、工程
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酯類TPE(TPEE) 酯結(jié)構(gòu) 聚醚或聚酯 聚縮合 工程
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酰胺類TPE(TPAE) 酰胺結(jié)構(gòu) 聚醚或聚酯 聚縮合 工程
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有機(jī)氟類TPE(TPF) 氟樹脂 F橡膠 化學(xué)聚合 通用、工程
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有機(jī)硅類TPE
結(jié)晶聚乙烯(PE) Q橡膠 機(jī)械共混 通用、工程
聚苯乙烯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 通用、工程
聚雙酚A碳酸酯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程
聚芳酯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程
聚砜 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程
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乙烯類TPE
EVA型TPE 結(jié)晶聚乙烯(PE) 乙酸乙烯酯 嵌段共聚 通用
EEA型TPE 結(jié)晶聚乙烯(PE) 丙烯酸乙酯 嵌段共聚 通用
離子健型TPE 乙烯-甲基丙烯酸離聚體 離子聚合 工程
璜化乙烯-丙烯三元離聚體 離子聚合 通用
熔融加工型TPE 乙烯互聚物 氯化聚烯烴 熔融共混 通用
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世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有：苯乙烯類(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(jī)氟類(TPF)、有機(jī)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。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(xué)聚合和機(jī)械共混兩大類型。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，在世界各地獲得了迅速發(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的物理機(jī)械性能視聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布和微觀構(gòu)造的不同而各有長(zhǎng)短。各種TPE的物性與經(jīng)濟(jì)性比較見表2。
熱塑性彈性體物性與經(jīng)濟(jì)性比較(通用型TPE)
分類 TPS TPO TPB TPVC TCPE
硬度 30A-75A 50A-95A 19D-53D 40A-80A 57A-67D
抗拉強(qiáng)度/MPa 9.8-34.3 2.9-18.6 10.8 9.8-10.6 8.8-29.4
伸長(zhǎng)率/% 800-1200 200-600 710 400-900 180-750
彈性/% 45-75 40-60 30-70 30-60
密度/g·cm-3 0.91-1.20 0.89-1.00 0.91 1.20-1.30 1.14-1.28
耐磨性 Δ X ○ △ △
耐屈撓性 ○ Δ ○ ○ ○
耐熱性/℃ -60 -120 -60 -100 -100
耐寒性/℃ -70 -60 -40 -30 -30
耐油性 X △ △-○ X-○ ○
耐水性 ◎-○ ◎-○ ◎-○ ◎-○ ◎-○
耐天侯性 x-△ ○ x-△ △-○ ◎
脆化溫度/℃ <-70 <-70 -32--42 -30--50 -20-70
價(jià)格指數(shù)
重量 50-100 65-100 40-50 45-55 75-85
體積 40-93 48-120 36-46 56-69 90-100
注：◎?yàn)閮?yōu)，○為良，△為可， x為劣。
續(xù)表2 熱塑性彈性體物性與經(jīng)濟(jì)性比較(工程型TPE)
分類 TPU TPEE TPAE TPF
硬度 30A-80D 40A-70A 40D-62D 61-67
抗拉強(qiáng)度/MPa 29.4-49 25.5-39.2 11.8-34.3 2.0-11.8
伸長(zhǎng)率/% 300-800 350-450 200-400 300-650
彈性/% 30-70 60-70 60-70 10
密度/g·cm-3 1.10-1.25 1.17-1.25 1.01-1.20 1.89
耐磨性 ◎ △ ○ ○
耐屈撓性 ◎ ◎ ◎ ○
耐熱性/℃ -100 -140 -100 -120
耐寒性/℃ -65 -40 -40 -10
耐油性 ◎ ◎ ◎ ◎
耐水性 ○-△ ○-x ○-△ ○-△
耐天侯性 △-○ △ ○ ◎
脆化溫度/℃ <-70 <-70 <-70 <-10
熱塑性彈性體的的優(yōu)點(diǎn)
(1)可用一般的熱塑性塑料成型機(jī)加工，例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等；
(2)能用橡膠注塑成型機(jī)硫化，時(shí)間可由原來的20min左右，縮短到1min以內(nèi)；
(3)可用壓出機(jī)成型硫化，壓出速度快、硫化時(shí)間短；
(4)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料(逸出毛邊、擠出廢膠)和最終出現(xiàn)的廢品，可以直接返回再利用；
(5)用過的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用，減少環(huán)境污染，擴(kuò)大資源再生來源；
(6)不需硫化，節(jié)省能源，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25%以上；
(7)自補(bǔ)強(qiáng)性大，配方大大簡(jiǎn)化，從而使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小，質(zhì)量性能更易掌握；
(8)為橡膠工業(yè)開拓新的途徑，擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。
熱塑性彈性體的缺點(diǎn)
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、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。但總的說來，TPE的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，而缺點(diǎn)則在不斷改進(jìn)之中，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。
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|列兵
