硅基热塑性硫化胶TPSiV的特性及应用
解析热塑性弹性体TPV
解析热塑性弹性体TPV一，关于热塑性弹性体TPV3.TPV的基本配方构成（解析各组分影响）制备TPV 的基本配方：PP 30 份，充油EPDM （环烷油等）70 份，过氧化二丙苯(DCP ) 适量，超细滑石粉适量，其它助剂适量。
（1）环烷油用量对性能的影响分析EPDM的分散程度和界面层结构是影响EPDM/ PP -TPV 性能的内在因素，PP 与EPDM 的表面张力和溶解度参数都很相近，而在PP熔融温度下，由于EPDM 粘度远大于PP 粘度，与PP 不具备粘度相近的共混原则；但EPDM 的粘度随充油量的增加而明显下降，且当充油质量分数在20%和30%时，粘度随温度变化明显。
因此，合适的充油比对EPDM与PP的相容性与分散性非常重要。
（2）PP种类与用量（流动性）对性能的影响分析高MFR的PP 能在较低温度下与充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混温度的范围更宽，这有利于EPDM 充分分散到PP中；此外，粉状PP的力学性能虽然比粒状PP差，但二者生产的TPV 性能相近，且粉状PP充油时更均匀，有利于EPDM与PP共混均匀。
（3）橡塑组分的选择对性能的影响分析当EPDM的用量超过30份时，共混物的冲击强度呈现下降的趋势。
随着橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸强度、压缩永久变形、100%定伸应力和硬度均有所增大，扯断伸长率是先增大后减小，耐溶剂性和加工流动性提高。
（4）DCP用量对性能的影响分析据实验数据表明，当DCP 质量分数为1. 5 %时EPDM/ PP 已完全动态硫化。
4.TPV生产工艺最先是1973年由美国的Uniroyal公司开发，制得部分硫化的热塑性弹性体，但是性能较差。
20世纪70年代末期，美国Monsanto公司Coran等人对热塑性塑料和弹性体的动态全硫化共混物进行了系统的研究，开发了一种动态全硫化生产技术，生产出了EPDM/PP等热塑性弹性体(商品牌号为“Santoprene”)，成功地把硫化橡胶的一些特性(如耐热性能和低压缩变形性能)与热塑性塑料的易加工特性结合在一起，使热塑性弹性体真正地走向市场。
热塑性硫化胶(TPV)的结构性能及其应用
热塑性硫化胶(TPV)的结构性能及其应用佘庆彦田洪池韩吉彬陈文泉刘小平（山东道恩北化弹性体材料有限公司，山东龙口100029）1 热塑性弹性体的分类热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers，TPE)是一种在常温显示橡胶高弹性，高温下又可进行塑性加工的一类高分子材料，兼有热塑性塑料的加工成型特征和硫化橡胶的弹性，常被人们称为第三代橡胶。
与传统的橡胶材料相比，TPE具有可反复成型，边角料和废弃物可回收利用的特点，因此，TPE成为目前发展速度较快的高分子材料品种之一。
目前，经过多年的开发，TPE品种得到很大的丰富。
通常，按交联性质的不同，主要可分为物理交联型和化学交联型两大类；按高分子链结构特征的不同，主要可分为嵌段聚合物和接枝聚合物两大类；而在商业流通中，习惯按其制备生产方法的不同进行分类，主要分为化学合成法和橡/塑机械共混法两大类（如表1）。
表1 热塑性弹性体（TPE）的种类2 热塑性硫化胶(TPV)的结构及性能特点热塑性硫化胶（Thermoplastic vulcanizate ，TPV ）是采用动态全硫化技术制备的一类共混型热塑性弹性体材料，其中动态全硫化是指首先将热塑性树脂与橡胶熔融共混，然后投入交联剂，橡胶相在强烈的机械剪切作用和交联剂的化学交联作用下，被剪切破碎成大量微米级交联橡胶颗粒，分散在热塑性树脂连续相基体中的过程。
因此，TPV 的结构特征不同于高分子合成方法制备的热塑性弹性体（如苯乙烯嵌段共聚型TPE ），而是具有特殊的海-岛相态结构，其结构如图1和图2所示。
其结构具有以下特点：（1）橡胶粒子粒径为1~2μm ，橡胶粒子的交联密度大于7×10-5mol/ml ，粒子内部还含有填充增强剂、增塑剂和其他配合剂。
这些数目众多的细小交联橡胶粒子呈分散相存在，且粒子之间应没有化学键接，从而赋予了TPV 优良的高弹性。
（2）少量的塑料相包覆在交联橡胶粒子周围形成连续相，从而赋予了TPV 优良的热塑流动性和可反复加工性。
热塑性硫化橡胶性能简介及用用领域
热塑性硫化橡胶性能及用用领域简介热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶（英文Thermoplastic Vulcanizate）又称聚烯烃合金热塑性弹性体,简称为TPV，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。
TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。
TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。
一性能简介1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
TPV塑胶粒子5、比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。
基于以上性能特点，TPV在广泛的应用领域与传统橡胶材料、其他TPE弹性体（包括TPR\SBS、SEBS、TPU等）材料或PVC 等塑料材料相比，在综合性能和综合成本方面都具备一定的替代优势，从而为制品企业在产品创新、提升产品附加值、提高竞争力方面提供了新的选择。
TPV易于焊接、可重复使用、环保无毒。
TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点：1、优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能；2、优异的抗永久变形性能；3、优异的抗张强度、高韧性和高回弹性；4、优异的环保性能和可重复使用；5、优异的电绝缘性能；6、硬度范围广泛；7、使用温度范围广泛；8、颜色多样化，有全透明、半透明、浅色系列，着色容易，容易加工成型；9、可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等多种材料共注射或挤出成型。
TPSIV介绍
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PA,PPA… TPSiV®
TPSiV®
Co-polyesters (Arnitel, Hytrel)
Modified TPU PC, ABS,PBT,ASA TPU
TEA TPSiV® PP,PE TPE
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压缩永久变形
23°C
Compression Set (%)
Bondable TPV 100 90 Bondable TPU Alloy
70°C
80 70
60 50 40 30
TPSiV® 70A
TPSIV® 65A
TPSIV® 60A
TPU
20 10
TPSIV® 介绍
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TPSiV® - 硬度范围及丝滑的触感
Softness
Thermoplastic transformation process Other transformation processes
Hardness shore A
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TPV的性能及应用
热塑性硫化胶（TPV）的结构性能及其应用
③TPV 的绝缘性能优异；④TPV 可以保护电子产品震动受损。 此外，PP/EPDM TPV 密封制品还应用于航运集装箱上，在国际运输使用集装箱密封行
业，属行业规定使用的产品。这主要是因为 TPV 的使用寿命长，可回收循环使用，对环境 友好，综合性能良好，更重要的是 TPV 动态和静态密封性能优异，能够满足集装箱部件使 用环境要求。 5 TPV 在消费用品上的应用
－3－
热塑性硫化胶（TPV）的结构性能及其应用
汽车玻璃导槽产品：该密封件主要在半动态状态下应用，即车窗关闭时密封唇处于抑制 状态，而在车窗打开时这抑制状态得以释放直至下一次车窗关闭。该部件可采用刚性 PP 作 为实心底部（便于装配）与柔软低摩擦覆涂的 TPV 密封唇进行共挤，制备具有较低滑动系 数，无摩擦吱叫声，低硬度、外观漂亮且环保的滑槽涂覆产品。为确保汽车门上的玻璃窗能 够顺滑地上下移动，必须在所有动态密封唇使用低摩擦涂层，目前主要采用的方案有：利用 静电箱进行轴向纤维植绒；喷涂或共挤特种涂泥釉材料。特种涂泥釉材料（低摩擦、滑动涂 覆级 TPV）的开发显示，在提供优良的耐磨性的同时可以设计最低摩擦系数（COF）。TPV 作为汽车密封新材料，还具有其它材料无法相媲美的特性，它可通过注塑的手段直接与硬质 塑料结合在一起，大大节省了传统橡胶制品与硬质塑料粘胶接合时间和省装配时间，大大降 低了生产成本。
通常，按照国际上通用的部件分类方法，TPV主要应用范围主要有如下几类： 耐候性密封件：包括动态密封件和静态密封件。动态密封件有车门密封、车窗玻璃密封、 车灯密封及各种边角的特殊密封等；静态密封件有风挡玻璃密封、边窗密封、顶棚密封等。 热塑性硫化胶TPV在汽车密封系统的表现如图3所示。
高性能TPV
高性能TPV
谢忠麟
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2010(057)012
【摘要】介绍近几年国外已商品化的5种高性能热塑性硫化橡胶(TPV),包括硅橡
胶TPV(TPSiV)、乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)TPV(ETPV)、SEBS热塑性弹性体
TPV(STPV),ACM TPV和氟橡胶TPV(FTPV).TPSiV由硅橡胶与PA或TPU组成,具有较好的耐油性能和耐高温性能,广泛用于工业胶管、密封件和汽车发动机机舱结
构件等;ETPV由AEM与热塑性聚酯醚弹性体组成,具有优异的耐油性能和耐高温性能等特点,主要用于汽车部件等领域;STPV由SEBS与聚丙烯组成,具有较高的强度、长期耐油性能和长期弹性回复性能,适用于反复屈挠的动态部件;ACM TPV由ACM 与聚酰胺组成,具有高温强度高和长期高温耐油性能优异等特点,主要用于油封、防
尘罩等领域;FTPV由氟橡胶(FKM)与氟树脂共混而成,其燃油渗透率低、屈挠性好,
主要用作汽车燃油管隔离层.
【总页数】10页(P753-762)
【作者】谢忠麟
【作者单位】北京橡胶工业研究设计院,北京,100143
【正文语种】中文
【中图分类】TQ334.9
【相关文献】
1.在高温下能长期使用的高性能热塑性弹性体(TPVs) [J], 杜娟;王积悦
2.长期高温使用的高性能TPV [J], 黄祖长（编译）
3.山东道恩获建高性能TPV实验室 [J],
4.山东道恩获建高性能TPv实验室 [J],
5.山东道恩获建高性能TPV实验室 [J],
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TPSIV含有机硅丝滑手感弹性体国产进程
TPSIV丝滑手感、含硅弹性体、国产化进程TPSIV起源及结构特点应用具有专利的动态硫化技术研发而成的TPSiV，与通常的热塑性弹性体相比，具有如下特性：（1）配方中不含有溶剂油和增塑剂等易导致黄变的添加剂，可以根据需求染成各种颜色。
（2）表面不易吸附灰尘；（3）抗油性和抗化学性好，不易污染；（4）与许多热塑性工程塑料如PC、PC/ABS、ABS、PA、PVC等具有优异的粘接性，可用于共挤和双色注塑成型；（5）150℃热空气或150℃高温老化后依然可以保持较高的机械强度；（6）（6）可用于丝印、移印、喷漆等二次加工。
产品分类及性能特点◆TPSiVTPSiV融合了热塑性弹性体和有机硅两种材料各自的性能优点，具有卓越的耐磨性，丝滑的触感，与PC、PC/ABS、ABS等具有优异的粘接性，热空气老化后依然可以保持较高的物理机械性能，易于挤出和注塑成型。
目前，TPSiV共包含3040、3340、3345、3451、3010、3011等系列产品线，涵盖了邵氏45A—90A的硬度范围。
其中，3040、3340、3345和3451系列产品具有较高的流动性，优异的耐磨性，丝滑的触感，广泛应用于手机、笔记本电脑、蓝牙耳机等薄壁产品的注射成型；3010系列产品具有优良的压缩形变，优异的抗油性和抗水解性，可用于注塑成型；3011系列产品具有优异的手感干爽、丝滑，优异的抗老化性和抗刮擦性，优良的抗油性和宽广的使用温度范围（-45℃-150℃），可用于挤出和注塑成型；3111系列产品符合FDA要求，拥有NSF认证，具有出色的抗水解性能，可用于挤出和注塑成型。
热塑性硫化硅橡胶（TPSiV):TPSiV™50D TPSiV硬度52DTPSiV™50A TPSiV硬度52A高弹性TPSiV™60A TPSiV硬度65A高弹性TPSiV™70A TPSiV硬度71ATPSiV™85A TPSiV硬度82A。
TPV材料特性及应用
TPV材料特性及应用TPV（Thermoplastic vulcanizate）即热塑性硫化橡胶，是一种由热塑性树脂基体和硫化橡胶相结合的高性能材料。
TPV具有以下特性：1.良好的耐热性：TPV可以长时间承受高温环境而不失去其性能。
一般而言，TPV的耐热温度可达140°C以上，部分特殊的TPV甚至可以耐受更高的温度。
2.优异的弹性：TPV具有优异的弹性恢复能力，可以在变形后迅速恢复到原来的形状。
这使得TPV在高动态负荷下具有出色的抗拉伸、抗切割和抗冲击性能。
3.良好的耐候性：TPV具有良好的耐候性，可以在户外环境中长期稳定地使用。
它不易受到紫外线、氧气、湿气等因素的影响，不会变脆或出现龟裂。
4.优秀的化学稳定性：TPV具有优秀的耐化学腐蚀性能，可以在酸、碱、油、溶剂等各种化学介质中长期使用而不受损。
5.易加工性：TPV具有良好的热塑性，可以通过注塑、挤出、吹塑等传统的塑料加工方法进行加工。
而且，与其他橡胶材料相比，TPV的工艺稳定性更佳，不易变形或产生气泡。
TPV的应用领域非常广泛，具有以下几个典型的应用：1.汽车行业：TPV因其优秀的耐热性、抗切割性和耐候性，被广泛应用于汽车密封件、悬挂垫、橡胶管和线束等零部件制造。
2.电子电器领域：TPV可以制造抗静电、抗震动、防滑、防震和耐磨损的电子电器部件，例如电线绝缘套管、电子插头和连接器等。
3.医疗器械领域：TPV具有良好的生物相容性和耐溶液性，可以用于制造医疗器械配件、手柄、橡胶密封件和导管等。
4.工程建筑领域：TPV可以制造耐候、耐磨、耐油、耐紫外线等性能优异、长寿命的工程构件，例如管道、管件、胶带和固定件等。
总的来说，TPV以其独特的材料特性在多个领域得到广泛应用，并且随着技术的不断进步，TPV材料的性能和应用领域还将进一步拓展。
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硅基热塑性硫化胶
T P S i V的特性及应用 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
硅基热塑性硫化胶TPSiV的特性及应用
硅基热塑性硫化胶（TPSiV）是道康宁公司开发的世界上第一个以硫化硅橡胶颗粒在热塑性基材上形成的热塑性有机硅弹性体，该系列有机硅弹性体拥有13项专利技术。
通过有机硅的表面富集性和憎水性，不仅拓展了热塑性弹性体和热塑性硫化胶的性能，使得其具有优良的抗高温性能，高温时的低拉伸性和压缩性以及良好的耐磨性、抗水解性和耐化学（包括燃料和油性），同时，相对于普通热塑性弹性体而言，有机硅弹性体TPSiV 具有更加优异的包覆性和独特的人体美学触感，并且可以回收使用、绿色环保，目前广泛应用于消费电子、化妆品、食品、汽车、运动休闲等各个行业。
？
起源及结构特点？
TPSiV是热塑性有机硅弹性体（ThermoPlasticSiliconeVulcanizate）的简称及注册商标。
它是应用道康宁所独有的具有13项专利的动态硫化交联技术将充分硫化的硅橡胶微粒，均匀分散在热塑性材料的连续相中所形成的一种稳定的TPV高分子合金。
与高分子合成方法制备的热塑性弹性体TPE相比，TPSiV具有以下特点：（1）具有特殊的海—岛相态结构，其中微小的硅橡胶粒子呈分散相存在，而热塑性基体则以连续相包覆在硅橡胶粒子周围，如图1和图2所示；（2）整个有机硅橡胶的硫化过程是清洁化学反应：无副产物、无气味、无挥发物。
TPSiV独特的结构赋予了其优良的物理机械性能和热塑加工性。
海相/连续相——热塑性基体？
岛相/分散相——硅橡胶粒子
图1TPSiV的海—岛结构
图2电镜扫描照片
应用具有专利的动态硫化技术研发而成的TPSiV，与通常的热塑性弹性体相比，具有如下特性：（1）配方中不含有溶剂油和增塑剂等易导致黄变的添加剂，可以根据需求染成各种颜色，如图3；（2）表面不易吸附灰尘；（3）抗油性和抗化学性好，不易污染；（4）与许多热塑性工程塑料如PC、PC/ABS、ABS、PA、PVC等具有优异的粘接性，可用于共挤和双色注塑成型；（5）150℃热空气或150℃高温老化后依然可以保持较高的机械强度；（6）可用于丝印、移印、喷漆等二次加工。
图3各种色彩的TPSiV
产品分类及性能特点？
目前，道康宁公司的有机硅弹性体TPSiV产品按照热塑性基体的不同共有三个系列——尼龙基体，TPU基体和聚烯烃基体，通过将它们分别与不同类型的硅橡胶粒子，增容剂等组合，形成了多系列、性能各异的产品线，分别介绍如下：？
◆尼龙基体TPSiV？
尼龙基体TPSiV如1180系列产品等具有较高的硬度（40D~60D），良好的熔体强度和拉伸性能，优良的高温抗化学性和抗油性，宽广的温度使用范围（-45℃-150℃），能够在140℃的高温下持续使用，可用于汽车刹车软管，CVJ制管，制动软管套管以及耐化学工业制管等挤塑成型产品。
？
◆聚烯烃基体TPSiV？
聚烯烃基体TPSiV产品具有良好的柔韧性，抗低温性和抗UV稳定性，优良的物理机械性能，良好的PP包覆性，易于染色和回收。
其中5520系列产品具有出色的低温性能表现，-40℃下断裂伸长率可以达到450%；5300系列产品具有丝滑的触感，适合挤出和注塑成型，广泛应用于日常消费品、化妆品、饮用水铅制品软管、运动器材等。
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◆TPU基体TPSiV？
TPU基体TPSiV融合了TPU和有机硅两种材料各自的性能优点，具有卓越的耐磨性，丝滑的触感，低于TPU的表面摩擦系数，与PC、PC/ABS、ABS等具有优异的粘接性，热空气老化后依然可以保持较高的物理机械性能，易于挤出和注塑成型。
？
目前，TPU基体TPSiV共包含3040、3340、3345、3451、3010、3011等系列产品线，涵盖了邵氏45A—90A的硬度范围。
其中，3040、3340、3345和3451系列产品具有较高的流动性，优异的耐磨性，丝滑的触感，广泛应用于手机、笔记本电脑、蓝牙耳机等薄壁产品的注射成型；3010系列产品具有优良的压缩形变，优异的抗油性和抗水解性，可用于注塑成型；3011系列产品具有优异的手感干爽、丝滑，优异的抗老化性和抗刮擦性，优良的抗油性和宽广的使用温度范围（-45℃-150℃），可用于挤出和注塑成型；3111系列产品符合FDA 要求，拥有NSF认证，具有出色的抗水解性能，可用于挤出和注塑成型。
？
与一般热塑性弹性体TPE、TPV、TPU合金等相比，有机硅弹性体TPSiV具有更好的拉伸和撕裂强度，更好的耐磨耗和产品保护，高温下更好的压缩弹性形变，更加优异的粘接强度（与PC、PA、ABS、PVC等），更好的抗UV性能和耐热性能。
表1、图4、图5、图6、表2和表3分别为列举了TPSiV与EPDM/TPV、TPU/SEBS合金两种弹性体材料的物理机械性能，与PC的粘接强度，耐磨耗性能，压缩弹性形变，抗UV性能
（m2@340nm,500h），耐热性（120℃热空气/1000h）的对比：
TPSiV材料的应用发展
随着科学技术的飞速发展和社会文明的不断进步，人们在对健康生活品质的要求不断提高的同时，也更加重视周围环境的可持续发展问题。
绿色、环保、清洁无污染也是高分子材料未来发展的趋势。
为此，在不断提高现有机硅弹性体TPSiV材料性能的同时，也在积极开发新的有机硅弹性体TPSiV市场的需求：？
生物抗菌？
道康宁研发的生物抗菌TPSiV，具有性能优异、添加比例少、杀菌彻底的特点。
根据美国IMSL实验室测试，添加1%的生物抗菌TPSiV，在一个小时内可以杀死%以上的和MRSA病菌。
？
镁-铝等金属包覆？
由于TPSiV卓越的粘接性能，优异的抗化学性和抗UV性，出色的抗刮擦能力和独特的丝滑触感，将之包覆在Mg-Al或Mg-Zn等金属合金表面，可以达到：？
1．降低金属重量，节约成本；？
2．免喷涂，减少环境污染；？
3．美观大方，独特的人体触感。
？
镭射光雕？
一般而言，热塑性弹性体由于内部结构的缘故，很难进行表面镭射光雕。
与之不同，通过专利技术优化内部结构和性能改进，TPSiV在满足丝网印刷的同时，完全可以进行表面镭射光雕，获得各种绚丽的图案，从而达到美观的效果。