热塑性弹性体(TPE)

热塑性弹性体(TPE)

物料性能

成型性能

应用

制造商及品牌

发展历史

1. 1960年Bayer采用重加成反应，生产开发出PU类TPE，即TPU。

2. 1965年Shell通过锂系催化体系阴离子聚合，生产SBS嵌段共聚物。

3. 1972年Unieoyal通过V系齐格勒催化体系的EPDM与PP共混，制得聚

烯烃类TPE（TPO）。

4. 1972年Dupont通过重缩聚反应，开发出聚酯类TPE（TPEE）。

5. 1972年Shell通过SBS的氢加成研发出SEBS。

6. 1981年Monsanto通过EPDM与PP的动态硫化，生产出动态硫化TPO

（TPV）。

7. 1982年Atochem 通过重缩聚反应，制得聚酰胺类TPE（TPVE）。

8. 1985年Monsanto通过NBR与PP的动态硫化，制得耐油性动态硫化TPE

（TPV）。

物料性能

TPE同时具有传统热回型橡胶之功能和性质（柔软、弹性、触感佳），兼具有一般热塑性塑料之加工简易，快速及可回收再使用的双重优点。目前已经商业化批量销售的TPE主要有6大类：苯乙烯类嵌段共聚物（SBC）、热塑性聚烯烃类（TPO）、热塑性聚氨酯（TPU）、热塑性聚酯弹性体（TPEE或COPE）、热塑性聚酰胺弹性体（TPE-A）、弹性体合金：

苯乙烯类嵌段共聚物包括：苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS，SBS氢化后，得到氢化SBS，即苯乙烯—乙烯，丁二烯—苯乙烯，简称为SEBS，SEBS

具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能。

烯烃类热塑性弹性体包括TPO和TPV两种，热塑性聚烯烃弹性体（TPO）是由软链段(大于20%)的橡胶和硬链段的聚烯烃构成的共混物，被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。

热塑性聚氨酯弹性体（TPU）：TPU的硬度范围比较宽，在弹性体中，TPU具有优异的耐磨性能，低温挠曲性能优良，优异的耐油性，极其优异的承重能力。有聚酯类及聚醚类两种。

热塑性聚酯弹性体TPEE是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物；其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相，聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。热塑性聚酯弹性体具有橡胶的弹性和工程塑料的强度。

热塑性聚酰胺弹性体（TPE-A）：就是聚醚嵌段酰胺弹性体（PEBA），它不含增塑剂，即使硬度较软的级别，因此具有出色的低温冲击性能、在吸能防震方面应用较多。

弹性体合金：目前比较常见的例子有：TPV+SBC、TPU+SBC、TPEE+SBC、TPV+PP/NBR，其中TPU+SBC、TPEE+SBC合金的主要应用是在二次注塑给予弹性体粘接性能。

因TPE的种类繁多，以下列举SEBS为基材的TPE的性能及加工：

1. 一般性能：具有优越的物理、化学性能且易于加工，具有突出的防滑性能，

耐磨性和耐候性能。同时，该产品还具有无毒、无污染并可回收二次加工的环保优势。良好的外观质感，触感温和，易着色，色调均一，稳定；可调的物性，提供广阔的产品设计空间。

2. 机械性能：力学性能可比硫化橡胶，但无须硫化交联；硬度范围宽阔，从

SHORE-A 0至SHORE-D 70；耐拉伸性能优异，抗张强度最高可达十几个MPa，断裂伸长率最高可达十倍以上。

3. 热性能：长期耐温可超过70℃，低温环境性能良好，在-60℃温度下仍能

保持良好的挠曲性。

4. 电性能：良好的电绝缘性及耐电压特性，其介电常数在一千赫为1.3x10-4,

一兆赫为2.3x10-4；体积电阻是一分钟9x1016Ω/cm；二分钟为

2x1017Ω/cm 。

5. 防火性能：可通过添加阻燃剂达到UL94V-0防火等级。

6. 耐候性：良好的耐候性及抗氧化性能，可使用于户外环境。

7. 可抵抗的化学物质：耐一般化学品（水、酸、碱、醇类溶剂）；可在溶剂

中加工，可短期浸泡于溶剂或油中。

8. 不可抵抗的化学物质：长时间与油、石油、芳香族酸及各种有机酸接触，

会导致一定程度的降解。

9. 耐水解性：优良的耐水解性能。

10. 耐辐射性：良好的抗紫外线辐射能力。

成型性能

可采用以下方式成型：

1. 注塑

2. 挤出

3. 吹塑

4. 压延成型

注塑成型的工艺条件：

1. 干燥：为非吸湿性材料，一般在加工前不需干燥，但为了得到良好的外观

及良好的接合性能，建议干燥80℃左右，时间一般为2~4小时。

2. 回收利用：可以100%使用再生材料，其机械强度亦不会发生大的改变，

但硬度会有一些改变。使用时，建议采取再生材料比例不要超过20％。

3. 热稳定性：不宜长时间滞留在料筒内。

4. 注射机台：可以使用配有3段区域螺杆的标准热塑性注塑机成型或多组分

成型机台。

5. 料筒容量：产品重量一般为料筒容量的40-80%。

6. 喷嘴与闭锁系统：一般用开式喷嘴，使用闭锁系统将有利于加工。

7. 螺杆：长径比L/D为20:1，压缩比至少2:1。

8. 料筒温度：可调整料筒温度以使熔融温度在180-220℃，最高为250℃，

但当接合某些工程塑料时，可再适当提高熔体温度。从料筒的加料段开始，每一段逐步提高10-20℃,直到熔体温度达到所需值。

9. 模具温度：一般在25-40℃之间，如果是薄壁产品或双色成型时，建议模

具温度在40-60℃。

10. 注射压力：需用高注射压力。

11. 注射速度：因此材料对剪切敏感，对于长的流程及要得到良好的外观及接

合效果，要采取高速注射，注射速度大约100-200g/s。

12. 背压：建议背压设定为20-50bar。

13. 螺杆转速：一般以25-75rpm。

14. 成型收缩率：0.8-2.0%之间。

15. 二次加工：粘结性能好，选用合宜的胶粘技术可直接与真皮合成或人造皮

革表面牢固粘合。

模具设计