一、引言

提到橡膠，人們會聯(lián)想到車胎、膠鞋、雨衣等；而熱塑性彈性體對很多人來說較為陌生，其實它在生活中應(yīng)用廣泛，如鞋底、牙刷手柄軟膠、Nike 水杯軟膠等。下面詳細(xì)介紹熱塑性彈性體。

二、熱塑性彈性體 TPE 概述

定義與特性

熱塑性彈性體，簡稱 TPE 或 TPR，是 Thermoplastic rubber 的縮寫。常溫下具橡膠彈性，高溫下可塑化成型。

結(jié)構(gòu)上由化學(xué)鍵組成不同樹脂段和橡膠段，樹脂段形成物理交聯(lián)點，橡膠段貢獻(xiàn)彈性。塑料段物理交聯(lián)隨溫度可逆變化，使其兼具硫化橡膠的物理機(jī)械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能，被稱為第三代橡膠。

地位與作用

是介于橡膠與樹脂間的新型高分子材料，可取代部分橡膠并改性塑料。

憑借橡膠與塑料的雙重性能和寬廣特性，在橡膠工業(yè)中廣泛用于制造日用制品和各種工業(yè)用品。

三、熱塑性彈性體 TPE 的分類

聚酯彈性體 TPEE

汽車：用于 CVJ 防塵罩、轉(zhuǎn)向器護(hù)套等多種部件。

電器：如電焊把電纜護(hù)套、電器彈性按鍵等。

工業(yè)制造：制作密封件、傳送帶等。

其他消費品：用于電動工具、體育用品等，還可制作塑料合金。

高性能級：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐蠕變、回彈性優(yōu)異、抗沖和耐彎曲疲勞、耐磨、尺寸穩(wěn)定，低溫有柔韌性，高溫性能良好，能抵制多種化學(xué)品、油和溶劑腐蝕。

擠出級：除高性能級特點外，熔體強(qiáng)度更好，專用于擠出成型。

吹塑級：除高性能級特點外，具良好熔體強(qiáng)度。

改性級：多元嵌段共聚物，是優(yōu)良塑料改性劑，可改進(jìn) POM、PBT 抗沖性。

阻燃級：高性能級與自制阻燃母料共混物，滿足材料阻燃要求。

結(jié)構(gòu)：含聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物，聚醚軟段和未結(jié)晶聚酯形成無定形相，聚酯硬段部分結(jié)晶形成結(jié)晶微區(qū)起物理交聯(lián)點作用。

性能特點

產(chǎn)品用途

烯烴彈性體 TPV

汽車行業(yè)：生產(chǎn)汽車密封條和密封件系列及多種其他部件。

建筑行業(yè)：生產(chǎn)動力部件密封條等，電子電器中用于多種線纜外皮等。

良好彈性和耐壓縮變形性，耐環(huán)境、耐老化性相當(dāng)于三元乙丙橡膠，耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下。

應(yīng)用溫度范圍廣（–60—130℃），軟硬度應(yīng)用范圍廣（25A—67D），易染色，提高制品設(shè)計自由度。

優(yōu)良加工性能，可用多種熱塑性塑料加工方法，高效簡單，無需增添設(shè)備，流動性高、收縮率小。

綠色環(huán)保，可回收使用，反復(fù)使用六次性能無明顯下降。

比重輕（0.90—0.97），外觀質(zhì)量均勻，表面檔次高，手感好。

有橡膠觸感，可用塑料加工方法，具卓越抗動態(tài)疲勞性能、極優(yōu)耐臭氧及耐侯性，與聚丙烯（PP）或尼龍（PA）有極佳粘結(jié)性。

定義：PP 與 EPDM 之共混動態(tài)硫化彈性體，可看作 TPO 的一類，因特殊動態(tài)硫化體系具優(yōu)良綜合性能。

性能特點

產(chǎn)品用途

烯烴彈性體 TPO

汽車行業(yè)：包括外部部件和內(nèi)飾件。

建筑行業(yè)：包括建筑材料、電線電纜、密封材料。

運動行業(yè)：包括運動器材、醫(yī)療器械、電子和電器等領(lǐng)域。

具有橡膠的耐侯、耐臭氧、耐久性與聚烯烴的可焊接性。

不含增塑劑，耐候性優(yōu)越，安全、環(huán)保。

耐低溫性優(yōu)，-40℃彎曲不脆裂，低溫柔韌性好，使用溫度范圍大。

耐化學(xué)品、動植物油及烴油，耐微生物侵蝕。

高斷裂強(qiáng)度、高撕裂強(qiáng)度、耐根穿刺能力強(qiáng)。

白色或淺色，陽光反射率高，節(jié)能，減少城市熱島效應(yīng)。

定義：聚烯烴熱塑性彈性體，為各種直鏈烯烴的共聚物或者直鏈聚烯烴與其他材料的共混改性材料，常見 EVA、POE 可看做該類彈性體，外觀為半透明或透明顆粒。

性能特點

產(chǎn)品用途

聚氨酯彈性體 TPU

工業(yè)上：用于汽車業(yè)、采礦及工程、電子和通訊、石油化工等多個領(lǐng)域。

航空航天及國防上：制作燃料缸等多種部件。

農(nóng)牧業(yè)及食品業(yè)：如農(nóng)業(yè)灌溉軟管、食品輸送帶等。

醫(yī)療衛(wèi)生方面：用于醫(yī)用導(dǎo)管等多種制品。

體育用品方面：制作運動鞋及各種運動器材。

加熱可塑化，溶劑可溶解，成型工藝多樣。

無需硫化和交聯(lián)反應(yīng)，縮短生產(chǎn)周期，邊角料和廢棄 TPU 可回收利用。

制品耐熱性較差，壓縮永久變形較大。

定義：由含 NCO 官能基的 MDI 與含 OH 官能基的 POLYOL、1.4BG 經(jīng)押出混煉制成，外觀為透明顆粒，硬度 65A - 80D，燃燒有特殊氣味和滋滋聲。

性能特點

產(chǎn)品用途

酰胺彈性體 TPEA

定義：由高熔點結(jié)晶性聚酰胺硬度和非結(jié)晶性聚酯或聚醚軟段組成，合成方法有二元酸法和異氰酸酯法。

苯乙烯彈性體 SBS，SEBS

硬度可在很寬范圍調(diào)節(jié)。

耐磨性能好。

低溫韌性好。

能做成透明。

有很好的透氣和透濕性能。

可加 UV 紫外線穩(wěn)定劑。

容易加工。

和很多其他材料粘接性能好。

定義：基于苯乙烯嵌段共聚物帶有硬段和軟段，SBS 中苯乙烯為端部段，丁二烯為中間段；SEBS 中乙烯和丁烷共聚段提供彈性性能。

性能特點

產(chǎn)品用途：廣泛應(yīng)用于汽車、消費品、建筑等多個工業(yè)領(lǐng)域，卡洛馳的拖鞋等常由 SEBS 制作，一些鞋類部件也常用 SBS 或 SEBS。

四、橡膠與熱塑性彈性體的區(qū)別

結(jié)構(gòu)與成型：熱塑性彈性體是線性結(jié)構(gòu)，通過氫鍵物理交聯(lián)，高溫時氫鍵斷開可塑，用注塑機(jī)等設(shè)備生產(chǎn)，水口可 100%回收利用；橡膠是化學(xué)交聯(lián)，不具有熱塑性，通過煉膠加工。

硬度：橡膠較軟，熱塑性彈性體硬度范圍廣，介于橡膠和塑料之間。

加工方式：橡膠通過煉膠加工，熱塑性彈性體一般通過擠出注塑。

性能：橡膠通常需添加各種助劑并硫化補(bǔ)強(qiáng)，熱塑性彈性體性能較好，但一些機(jī)械性能和抗老化遠(yuǎn)不及橡膠，如汽車輪胎只能用天然橡膠制作。

概念范圍：彈性體概念范圍廣，熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠，橡膠通常指熱固性橡膠。