热塑性弹性体TPE,TPR,TPV,TPO配方大全

要介绍（包括原材料组成、性能特点、加工工艺）
(一) TPV
（1） 热塑性硫化橡胶（英文为 Thermoplastic Vulcanizate），简称为 TPV，热塑性硫化 橡胶的中文简称为热塑性橡胶（英文 Thermoplastic Rubber），简称为 TPR，但 这个名称容易和其它种类的热塑性弹性体（英文为 Thermoplastic Elastomer）相 混淆在一起，因为通常热塑性弹性体也被大家叫做热塑性橡胶，尤其是苯乙烯 类弹性体，目前至少在中国似乎"TPR”已经成为它的专有名称了，一提起 TPR， 就是指以 SBS、SEBS 等苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体，这与苯乙烯 类弹性体在民用以及终端消费品领域中消耗量之大是分不开的。热塑性硫化橡 胶的名称如果再说的详细一点，那应该是热塑性动态硫化橡胶（英文为 Thermoplastic Dyamic Vulcanizate），加了“动态”2 字是更具体说明了生产这种热 塑性硫化橡胶的工艺—动态硫化，这种工艺指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过 程中使橡胶硫化，当然在橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合，因此 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。与之相对应的热塑 性静态硫化橡胶，就是指橡胶按传统方法先硫化好，然后通过磨粉设备把硫化 好的橡胶磨成粉，最后与熔融的热塑性塑料共混，理论上这种方法也能制得性 能优良的 TPV，但到目前为止，只是处于实验室阶段。
（2） TPV 的组成：TPV 主要由二部分组成，一是塑料，作为连续相，二是橡胶作为 分散相。通常橡胶需要与软化油或增塑剂与之配合。硫化剂和一些辅助助剂也 是必不可少的。另外为了降低成本或者提高某方面的性能，一些无机填料会被 填加。许多塑料和橡胶之间可形成 TPV，但仅有个别共混物经过动态硫化后具 有实用价值，目前商业化的有 PP/PE/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。 在化工出版社《热塑性弹性体》一书中对 11 种橡胶和 9 种塑料制备的 99 种橡 胶/塑料共混物进行了评论，研究发现，要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态 硫化共混物，必须满足以下条件：
3) 有人会问，如果硬胶的百分含量相同，一个是有填充碳酸钙，另外一个是没有填 充碳酸钙的难道会相同吗？当然是不同的。上面的例子基本上都是建立在碳酸钙的填充在 30%左右，而 SEBS 充油至 0A 的结果（2.5~3.5 倍的油）。当零填充的时候，需要把这个硬 度指数要在 1），2）的基础上再乘以 2/3，这个数值还是跟具体的牌号有关，做几次实验就 可以明白了。而填充大于 30%之后，硬度在原来算出来的基础上还要增加，填充每增加 1%， 硬度增加 1~2A，这样就可以预测出最终的硬度。
SEBS 是利用氢化方式将脂肪族双键饱和化，以期扩大产品应用范围。饱和型热可塑性 弹性体 SEBS 由于软质段为饱和型的烯系结构，耐候性、耐热老化性比 SBS 更佳，且物性 亦较 SBS 更为强韧，故应用范围更为广泛地于生产高档汽车、医疗器械材料、玩具、电线 电缆等领域。目前主要从国外进口。有关专家表示，我国企业应加快对高附加值合成橡胶的 研发和生产，缓解供应矛盾，争夺市场话语权。据介绍，美国食品医药管理局认为 SEBS 材
该软件的截图
该软件的截图
1.什么是 TPE、TPR？
(一)TPE,TPR 是同一种材料
a) TPE 的英文全称是 themoplasticelastomer 中文名称是热可塑性弹性体。TPR 的英文 名称是 themoplastic rubber 中文名称是热可塑性橡胶。都是一个意思。一般年龄比 较大的人比较喜欢叫做 TPR，年轻人则喜欢叫做 TPE，有时地区不同叫法也不同。 热塑性弹性体 TPR，TPE 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 体巿场的高速发展。
b) 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。
40 44 48 52 55 58 62 65 68 71
20
74
21
76
22
78
23
80
24
82
25
84
26
86
27
88
2) HDPE，PE，PS，TPU 这类硬胶对硬度指数的贡献，大概是 PP 的 1/2~2/3，也就 是说它们的百分含量乘以 1/2~2/3，然后加起来。色母粒的贡献值在 1/3 左右。以上说得就 是硬胶，当然各个牌号，熔指不同的对硬度指数有影响，也就会影响最终的硬度。
z 塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配； z 橡胶缠结分子链长度较低； z 塑料的结晶度大于 15%。当塑料与橡胶之间的极性或表面能差别比较大的情况
下，添加合适的相容剂，再进行动态硫化，也可以得到性能优良的共混物。 （3） TPV 性能：良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡
胶，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。应用温度范围广 （–60—150℃），软硬度应用范围广(25A—54D),易染色的优点大大提高了制品 设计的自由度。优良的加工性能：可用注射、挤出等热塑性塑料的加工方法加 工，高效、简单易行，无需增添设备，流动性高、收缩率小。绿色环保，可回 收使用，且反复使用六次性能无明显下降，符合欧盟环保要求。比重轻
(二)TPR 是以 SBS 为基材的弹性体，TPE 是以 SEBS 基材的弹性体。
（1）主要区别：TPR 的弹性好于 TPE。但在耐候，耐油，抗老化性等方面 TPR 没有 TPE 好。现在很多厂家为了节省成本和提高综合的性能，会把 TPE 和 TPR 两个之间共混起来使 用。 （2）SBS 的产量以及消费分布：中国 SBS 消费量中，鞋类占 75%以上，改性沥青占 10%， 粘合剂与密封剂占 9%。而美国、日本和西欧则主要用於粘合剂与密封剂和沥青改性等。近 年来，中国 SBS 热塑性弹性体产量增长较快，2000 年共生产 SBS 13.36 万吨，生产企业主 要有北京燕化股份公司、巴陵石化公司、茂名石化公司等 3 家。不过同年中国 SBS 的表观 消费量达到 44.16 万吨，国产量只能满足消费量的 30%。SBS 每年都是中国进口量最大的橡 胶品种。2000 年中国制鞋能力已达 25 亿双。2001 年实际制鞋量为 8.09 亿双，比 2000 年增 长了 0.52%。制鞋业对 SBS 的需求稳定。2001 年後，随着 SBS 在沥青改性和粘接剂应用的 增加，中国 SBS 开始了一个高速增长时期。国内 SBS 生产由於茂名和燕山将其 3 万吨╱年 SSBR 装置各改造为既可生产 SSBR 又可生产 SBS，从而增加了 6 万吨/年的新生产能力。预 计 2002 年 SBS 生产量将达到 15-16 万吨。在建材方面，SBS 改性沥青防水卷材是巿场主打 产品，而聚烯烃热塑性弹性体制作的防水卷材将在“十五”期间得到较大发展。 （3）氢化 SBS (SEBS)是 SBS 化学改性最成功的范例：SBS 分子中聚苯乙烯链段(PS)聚集成 玻璃态硬段均匀分布于聚丁二烯(PB)链段为软段组成的连续相中，常温下，PS 链段起到物 理交联点作用，形成类似硫化网络结构，材料体现橡胶的高弹性；高温下，PS 聚集态热变 形、熔融，材料表现热塑性。由于其独特的分子结构，热塑性弹性体 SBS 与传统硫化橡胶 在性能上最大差别是热稳定性不够，具有高温蠕变性，分子中含有大量双键，使产品的耐氧、 耐老化性能差，耐油性和力学强度也不够。因此，许多工作都研究 SBS 热塑性弹性体的改 性技术。而 SEBS 是 SBS 化学改性最成功的范例。目的是在 SBS 分子中的双键加氢，改进 线型和星形 SBS 的耐热氧老化性能和耐候性。SBS 分子结构中的双键可在一定温度和压力 下加氢，如果在较高温度和压力下，还可使丁二烯段乃至苯乙烯段都加氢，转化率可高达 99%。加氢后的 SEBS 具有良好的抗氧及抗臭氧能力，热稳定性提高，并提高使用温度、耐 磨性和电性能，改善了与聚乙烯、聚丙烯的相容性。由于加氢的苛刻条件，实现常温常压下 的加氢，我国目前 SBS 加氢工艺主要问题是催化剂用量偏高尚处于实验室和中试阶段。国 外加氢产品工艺性能均较稳定，一般软段加氢度大于 90%硬段加氢度小于 25%。加氢后软 段为聚乙烯和聚 1 一丁烯的共聚物。 （4）SEBS 的性能及应用
PS：本人曾经研发出一个 TPE、TPR、塑料改性配方估算系统。
本软件使用说明：为了减少配方研发人员的研发时间，节约造粒行业公司成本，特开 发本软件。本配方估算系统用于TPE、TPR、塑料改性配方的硬度，比重，单价等；其中， 比重单价可以自动运算，而硬度应该根据各种物料充油的多少，硬度贡献多少，增减。可为 配方技术员提供方便，系统第二部分为各种性能的测定值，使用者可以对比测定值与评估理 论值，分析出各物料的硬度贡献值。软件第一版完成于 2010-08-08，数据库尚未完善，仅适 用于本人自己估算；