医学热塑性弹性体
热塑性弹性体有的优缺点
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热塑性弹性体有的优缺点
1、热塑性弹性体：常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体具有的特性：
①良好抗冲击和抗疲劳性能；
②高冲击强度和良好的低温柔韧性；
③温度上升时保持良好的性能；
④良好的对化学物质，油品，溶剂和天气的抵抗能力；
⑤高抗撕裂强度及高耐摩擦性能；
⑥易加工且具经济性；
⑦良好的可回收性。
2、其主要特征有9个特征：
①环保、无毒、无污染（有欧洲无毒标准证书）；
②不用硫化、简化生产加工过程；
③具有优良的耐低温、耐高温性；
④触感柔软、表面质量优异；
⑤宽广的硬度范围：OA-100A；
⑥水口料、边角料可循环使用；
⑦可依客户之要求调整最适合您所需求的材料；
⑧加工过程无毒性，更不会产生令人不愉快的气味；
⑨对环境及设备无伤害。
3、热塑性弹性体在实际应用中也有些不足包括：
①它属于新技术，普通橡胶加工厂对它不熟悉；
②热塑性弹性体所需的加工设备热固性橡胶加工厂不熟悉；
③一些热塑性弹性体需要在加工前进行干燥；
④低硬度热塑性弹性体能买到的不多；
⑤热塑性弹性体在温度升高时会熔化，使之不能应用于短暂的高温条件下；
⑥只有大批量生产，才能使热塑性弹性体具有经济性。
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热塑性弹性体TPR
热塑性弹性体TPR热塑性弹性体TPR，TPE（Thermoplastic Elastomer）是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。
热塑性弹性体既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可谓是塑料和橡胶优点的优势组合。
热塑性弹性体正在大肆占领原本只属于硫化橡胶的领地。
近十余年来，电子电器、通讯与汽车行业的快速发展带动了热塑性弹性体市的高速发展。
热塑性弹性体（TPE）具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能。
由于不需经过热硫化，使用通用的塑料加工设备即可完成产品生产。
这一特点使橡胶工业生产流程缩短了1/4，节约能耗25%~40%，提高效率10倍~20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。
今年来随着国内同国际日益交往的频繁，国内一些TPE\TPR的生产厂家也开始向着无卤阻燃这方面发展，这对于中国乃至世界都起着较为深远的影响。
TPR，TPE的优点1. 可用一般的热塑性塑料成型机加工，不需要特殊的加工设备。
2. 生产效率大幅提高。
可直接用橡胶注塑机硫化，时间由原来的20min 左右，缩短到1min以内；由于需要的硫化时间很短，因此已可用挤出机直接硫化，生产效率大幅提高。
3. 易于回收利用，降低成本。
生产过程中产生的废料（逸出毛边、挤出废胶）和最终出现的废品，可以直接返回再利用；用过的TPE旧品可以简单再生之后回收利用，减少环境污染，扩大再生资源来源。
4. 节能。
热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化时间很短，可以有效节约能源。
以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ/kg，TPE为144MJ/kg，可节能达25%以上。
5. 应用领域更广。
由于TPE兼具橡胶和塑料的优点，为橡胶工业开辟了新的应用领域。
医用热塑性弹性体
成材料， 具 有像 蜘蛛 丝 网一样 的柔韧 性 ， 有望 在多 个 领 域应用 。 室 中制 造 了类 似 的合成 材料 —— 用油滴 取 代黏 液
珠， 让 塑料丝 “ 扮演” 蜘 蛛丝 的角 色 。实 验 结 果显 示， 这 种材料 在 拉伸 和 压 缩 中都具 备 了蜘 蛛 丝般 的柔韧 性 ， 油 滴 发 挥 了绞 盘 的作 用 。这 种 新 型人 造 纤维 可用 多种 原 料 来 制 备 ， 预计 未 来 在 包 括 复 杂结 构 的微 细加 工 、 微 电机 以及各 种 可 伸 缩 系 统
１ ６
橡 胶 参 考 资 料 其 他填 料显示 出最高 的空气 阻 隔性能 。
参考文献 ：
２ ０ １ ６正
表征 聚合 物一 填 料 相 互 作 用 。导 电率 和 渗 透 性 测 试表明 ， ｘ ｇ Ｍ５作 为 纳 米 填 料 相 较 于 填 料 如 Ｃ Ｂ
（ Ｎ３ ３ ９ ） 可 以提 供 较 高 的 电性 能 。空 气 渗 透 测 试
丝 １ ９ ２ ０ ｔ 、 纤维 ８ ０ ０ ｔ ， 年 上 网销 售 发 电量 ２ ０万 兆
瓦时 ， 可实 现年 产值 ６ ． ９ ４亿元 。一期 投产 后 可年 缴税 金 １ ５ ０ ０万 元 ， 二 期 投 产 后 可 年 缴税 金 ２ ５ ０ ０
万元 。
中都会 有很 好 的应用 。
研究人 员 对蜘蛛 丝织 成 的网在 被风 吹袭 和猎
物撞 击后 能够恢 复原 状 的特 性 进行 深 入 分 析 ， 发 现蛛 丝被众 多 微 小 的黏 液 珠 包 裹 ， 保 证 了蛛 丝 具 有很 强 的 回弹力 。基 于此 原 理 ， 研 究 人 员在 实 验
热塑性弹性体(TPE)
热塑性弹性体（TPE）一、热塑性弹性体的基本概念热塑性弹性体是在高温下能塑化成型，而在常温下能显示硫化橡胶弹性的一类新型材料。
这类材料兼有热塑性塑料的加工成型性和硫化橡胶的高弹性性能。
热塑性弹性体有类似于硫化橡胶的物理机械性能，如较高的弹性、类似于硫化橡胶的强力、形变特性等。
在性能满足使用要求的条件下，热塑性弹性体可以代替一般硫化橡胶，制成各种具有实用价值的的弹性体制品。
另一方面，由于热塑性弹性体具有类似于热塑性塑料的加工特性，因而不需要使用传统的橡胶硫化加工的硫化设备，可以直接采用塑料加工工艺，如注射、挤出、吹塑等。
从而设备投资少、工艺操作简单、成型速度快、周期短、生产效高。
此外，由于热塑性弹性体的弹性和塑性两种物理状态之间的相互转变取决于温度变化，而且是可逆的，因而在加工生产中的边角料、废次品以及用过的废旧制品等，可以方便地重新加以利用。
热塑性弹性体优异的橡胶弹性和良好的热塑性相结合，使其得到了迅速发展。
它的兴起，使塑料与橡胶的界限变得更加模糊。
目前，热塑性弹性体的种类日趋增多，根据其化学组成，常用的有四大类。
1、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。
按其合成所用的聚合物二醇又可分为聚醚型和聚酯型。
2、苯乙烯嵌段类热塑性弹性（TPS）。
典型品种为热塑性SBS弹性体（苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物）和热塑性SIS弹性体（苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯三嵌段共聚物）。
此外，还有苯乙烯一丁二烯的星形嵌段共聚物。
3、热塑性聚酯弹性体（TPEE）。
该类弹性体通常是由二元羧酸及其衍生物（如对苯二甲酸二甲酯）、聚醚二醇（分子量600～6000）及低分子二醇的混合物通过熔融酯交换反应而得到的均聚无规嵌段共聚物。
4、热塑性聚烯烃弹性体（TPO）。
该类弹性体通常是通过共混法来制备。
如应用EP（D）M（即具有部分结晶性质的EPM或EPDM）与热塑性树脂（聚乙烯、聚丙烯等）共混，或在共混的同时采用动态硫化法使橡胶部分得到交联甚至在橡胶链上接枝聚乙烯或聚丙烯。
什么是热塑性弹性体
什么是热塑性弹性体热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR)，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性之材料，热塑性弹性体具有多种可能的结构，最根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相，在正常使用温度下，一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度)，另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg)，并且两相之间存在相互作用。
即在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。
因此，热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。
就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。
热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。
目前，热塑性弹性体尚无统一的命名，习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶，TPE表示热塑性弹性体，两者在有关资料著作中均有使用。
为统一起见，都以TPE或热塑性弹性体称之。
2、热塑性弹性体的主要分类：TPS-苯乙烯类TPE(SBS、SIS、SEBS、SEPS)——为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物，其性能最接近SBR橡胶，约占全部TPE一半左右。
TPO-聚烯烃热塑性弹性体Thermoplastic Polyolefin——烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。
由于它比其它TPE的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。
TPV-动态硫化热塑性弹性体 ThermoplasticVulcanizate——1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。
热塑性弹性体(TPE)在医疗领域的最新进展-2017
热塑性弹性体（TPE）在医疗领域的最新进展2017.3TPE的应用领域颇多，其中医疗制品是其主要应用领域之一，广泛用于医药包装、药液和血液存储输注以及各类导管、医疗设备配件等。
TPE新材料和药品在疾病治疗中具有殊途同归的作用，国内外很多单位，包括TPE生产商，医疗器械厂家和高校研究所等都对其进行了开发与应用，市场十分活跃，推动了医疗领域的材料改革。
医疗领域的特殊性，旧的材料在使用中随着生物学毒性和功能问题逐渐暴露，开发新的材料取代旧的材料势在必行。
TPE的生物学毒性的安全性明显优于PVC，生物基TPE可降解性和安全性明显优于不可降解的高分子材料和金属材料，因此TPE和生物基TPE在医疗领域有着广泛的应用前景。
从2010年开始，国内医疗器械龙头企业威高集团与巴陵石化合作开展医用SEBS研发工作。
经过多年共同努力，2016年上半年已进入工业化批量生产阶段，成功打破国外垄断。
2016年4月，双方签署合作协议，明确将联合开发高附加值、高性能医用合成树脂新材料，实现高端和高质医用类耗材国产化。
同年8月，双方再次签署协议，旨在原材料方面进一步展开合作。
目前，我国医疗器械行业仍处于初级发展阶段，尤其是高性能医疗器械核心关键技术的缺失，仍然滞后于经济社会的发展和国民健康的要求。
受技术所限，我国高性能医疗器械产品长久以来极为依赖进口。
国家高度重视高性能医疗器械产业，先后出台了多部政策文件积极推动产业发展。
高性能医疗器械是《中国制造2025》明确指出的十大重点领域之一。
2017年1月下旬，工信部、发改委、科技部、财政部印发的《新材料产业发展指南》提出，发展苯乙烯类热塑性弹性体等不含塑化剂、可替代聚氯乙烯的医用高分子材料，提高卫生材料、药用包装的安全性，鼓励高性能医疗器械的发展应用。
近日，山东省经济和信息化委、省财政厅联合公布了省制造业创新中心（第一批试点）培育名单。
其中，威高集团牵头组建的“山东省高性能医疗器械创新中心”作为山东省的重点培育对象榜上有名。
热塑性聚氨酯弹性体简介介绍
制备原料
二异氰酸酯
是热塑性聚氨酯弹性体的重要 原料之一，常用的有二苯甲烷 二异氰酸酯、环己烷二异氰酸
酯等。
聚醚多元醇
作为弹性体的软段，常用的聚 醚多元醇有聚乙二醇、聚丙二 醇等。
扩链剂
用于调节弹性体的分子量和交 联度，常用的扩链剂有二元醇 、二元胺等。
催化剂
促进反应的进行，常用的催化 剂有有机锡催化剂、胺类催化
特性
热塑性聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、耐油性、耐化学品腐蚀性、抗紫外线 和氧化性能。同时，它还具有良好的加工性能，如可注塑、挤出、吹塑、压延 等。
类型与分类
类型
根据分子结构的不同，热塑性聚氨酯弹性体可分为聚酯型和聚醚型两大类。聚酯 型热塑性聚氨酯弹性体由二元醇与二元酸通过酯化反应制得，而聚醚型热塑性聚 氨酯弹性体由二元醇与环氧乙烷或环氧丙烷通过开环聚合制得。
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热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势
热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势
• 热塑性聚氨酯弹性体（TPU）是一类具有优异弹性、耐磨性、耐油性、耐化学品性和耐候性的高分子材料。它在众多领域得 到了广泛应用，如汽车、鞋材、电线电缆、医疗器械、体育器材等。下面将对热塑性聚氨酯弹性体的研究与发展趋势进行 详细介绍。
分类
热塑性聚氨酯弹性体还可根据其硬度、分子量、结晶度等参数进行分类。不同类 别的热塑性聚氨酯弹性体在性能和应用上会有所区别。
应用领域
鞋材领域
热塑性聚氨酯弹性体在鞋材领域中应用广泛，如 鞋底、鞋面、鞋垫等部件。它具有良好的耐磨性 、弹性和舒适性，能提高鞋子的使用寿命和穿着 体验。
电缆护套
热塑性聚氨酯弹性体还可用于电缆护套的制造。 它具有优良的电气绝缘性能、耐磨性和耐候性， 能保护电缆免受外界环境的侵蚀，提高电缆的使 用寿命。
热塑性弹性体TPE
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苯乙烯类热塑性弹SIS
SIS（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯）是以苯乙 烯和异戊二烯为原料，通过阴离子聚合而 制得的线型和星型嵌段共聚物，一种热塑 性弹性体，较SBS性能更好。 SIS中异戊二烯含量较高，平均为8 0 % ， 是目前国内异戊二烯资源消耗的主要方向 。
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SIS的优点
①具有特殊的流变性能，溶液粘度只有SBS的2/3 ，流动性好，为提高生产效率提供了条件。
A．配方设计
（d）填充剂 SBS可以大量添加填充剂。因为，与传统橡胶不完全一样 ，首先不是为了补胎，因为它的强度来自PS嵌段末端的聚 集，使用填充剂的目的主要是降低成本和着色。 炭黑对SBS不补强，碳酸钙和陶土是两种最主要的填充剂 。白炭黑适用于半透明（牛筋底）高档鞋。 （e）防护体系 SBS由于没有交联而有大量双键，光、臭氧、紫外线、热 对它的劣化作用特强，因此必须添加防老剂和紫外线稳定 剂。
(SBS、SIS、SEBS、SEPS) (TPO、TPV)(POE合成型) (TPB、TPI) (TPVC、TCPE)
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一、苯乙烯类热塑性弹性体
（TPS，SBC，TPE-s）
苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是目前世界 上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。从 应用角度来看， 苯乙烯类热塑性弹性体最令人感 兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似，另外其 弹性模量异常高，并且不随相对分子质量变化。 苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具 有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑 料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、 电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办 公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
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3·苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段 共聚物（SEBS）
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心催化技术合成出了m-LLDPE产物，具有如下优 点：
分子质量高、分子质量分布窄、支链短、支 链少、密度低、纯度高、透明性好及抗污染能力 强。
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没有晶点，产品力学性能好，表现为强度高、 韧性好、耐穿刺能力好，封口温度低、热封 温度范围宽，是热封袋及复合薄膜热封层的 重要材料。
热塑性弹性 体
一、TPE概念及其分类 1.TPE概念 热 塑 性 弹 性 体 (Thermoplasticelastomer ， 缩写TPE) 是指这样一类高分子材料：“在常温下显 示橡胶弹性、高温下又能塑化成型的材料”。
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在常温下它具有橡胶那样的弹性变形性能； 在加热到一定温度，它又具有热塑性塑料那样
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三、TPE的配方、加工和应用
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1.应用领域: 胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶
管、涂料、挤出制品、掺合剂等等方面的大 量使用; 在橡胶制品方面除了不适于制造充气轮胎外， 非胎制品已有不少可以取代，如汽车部件、 部分橡胶机械制品; 建筑、电绝缘、食品和饮料包装以及医疗卫 生等多方面的应用
在高温下，这些分散相或约束成分又会在 热的作用下丧失能力，聚合物经熔化或熔融呈 现塑性，这种化学或物理交联性质的可逆性： 即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈
现塑性； 降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类
似硫化橡胶交联点的作用。
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由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可 逆性：
一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形 变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶制 造某些橡胶制品；
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2.市场前景
目前热塑性弹性体已发展到十几个品种，已 取代部分天然橡胶、合成橡胶和塑料;
其中汽车用热塑性弹性体是最重要的应用领 域，占到三分之一，其次是建筑业、医用和日用 生活制品。
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四、新型弹性体－茂金属聚合物 1.茂金属催化剂及其性能
茂金属催化剂活性高，已开发应用的茂金属 催化剂有三种基本结构： 即普通茂金属结构 桥链茂金属结构 限定几何构型茂金属结构
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m-PE应用 肉肠薄膜 洗洁精包装 洗发精用膜、洗衣粉包装用膜
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(2)m-PP 无规PP一直被视为等规PP的副产物，直到
1988年用茂金属催化剂才制得了高收率的m-PP 产品。
m-PP较普通齐格勒-纳塔催化剂聚合的PP流 动性好、强度高、硬度大、耐热性好、熔点低。
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家用器皿、薄壁食品包装容器(杯子、盖子)、 薄壁多媒体包装(CD/DVD盒)等。
另一方面，在高温下硬段会软化或熔化，在加 压下呈现塑性流动，显现热塑性塑料的加工特 性。
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2.热塑性弹性体的与一般橡胶体的区别在: 不需要硫化即可加工，这就使橡胶工业可从
繁重的体力劳动中得到解脱，节省了能量，减少 了设备投资，人力投入等，尽管它的原材料较贵， 综合起来，它的生产成本仍有所降低。
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2.茂金属聚合物 茂金属是指由过渡金属(如锆、钛、铪等)与
环戊二烯(Cp)相连所形成的有机金属配位化合物， 以这类有机金属配位化合物合成的高分子材料称 为茂金属聚合物
与传统催化剂相比，茂金属催化剂活性高， 还具有单活性中心反应优势、单体选择优势、立 体选择优势,并可控制聚合物中乙烯基的不饱和 度等突出特点。
m-PE的缺点是：加工性能较差，表现为熔点 低、熔融速度快、熔体粘度大、熔体强度差， 这是1995年以前第一代m-PE的主要缺点。
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通过与普通LDPE混用，改进加工设备和对聚 合过程进行不断的改进，基本上解决了m-PE 加工困难的问题。
已有的实验结果表明，采用混用方式简单有效， 拓宽了m-LLDPE分子质量分布窄、难加工的 缺点，也弥补了传统聚乙烯膜材料物理力学性 能不足的缺欠。
的加工工艺性能； 它摆脱了橡胶硫化的生产方法，而用热塑性塑
料的成型加工方法(注塑、挤出、吹塑、发泡等) 来生产弹性体零件。 在这类高分子材料身上将橡胶和塑料的优点汇 集于一体； 加工方便、生产率高，废料可以回用。
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2.热塑性弹性体主要包括以下几大类: 聚氨酯类热塑性弹性体（TPU） 聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS) 聚酯类热塑性弹性体(TPEE) 聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)
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已 成 功 地 合 成 出 了 一 系 列 新 型 材 料 , 如 mLDPE 、 m-LLDPE 、 m-ULDPE 、 m-HDPE 、 m-HMHDPE 、 m-iPP 、 m-sPP 、 m-sPS 、 mCOC(环烯烃）、茂金属α-烯烃共聚物和热塑 性聚烯烃弹性体等。
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3.茂金属聚合物的加工性能、茂金属聚合物的应 用
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(3)m-sPS PS有三种结构形式，即aPS、sPS、iPS。 aPS热变形温度低、iPS脆性大；sPS中苯环交
替排列在分子链两侧。 sPS优点：产品熔点高，耐水、热、化学药品、
溶剂(有机溶剂除外)； 密度小、加工前无需干燥、抗水解能力强，成
型性好； 具有与PBT、PA、PPS类似的物理机械性能。 缺点：结晶速度慢、通过加入成核剂可以改进。
在低温下，又有使大分子链之间形成网状结构， 从而约束大分子的某种成分存在,这些约束成分 则被称为“塑料段”或“硬段”；
这些“硬段”起着分子间化学或物理的交联作 用和补强效应；
“硬段”聚集起来形成的交联范围，称为物理 交联区域。
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聚硅 氧烷 嵌段 共聚 物结 构图
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1.热塑性弹性体的特征
还可按交联类型分为物理交联型和化学交联型 也可按结构特点，分为嵌段聚合物、接技聚合
物和其它类型等
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二、TPE的结构特征、性能
整个高分子链的一部或全部是由具有橡胶弹性 的链段所组成，这一部分被叫做“橡胶段”或 “软段”；
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m-sPS应用领域：
电 子 、 电 器 工 业 ： 替 代 PA 、 PET 、 PBT 。 汽车工业：发动机部件、保险杠、燃油分配转 子等，替代PA、PET、PBT。