TPE

定义

热塑性弹性体(Thermoplastics Elastomer),简称TPE。TPE同时具有传统热塑性橡胶功能和性质(柔软、弹性、触感佳)兼具有一般热塑性塑料的加工简易,快速及可回收再使用的双重优点.在常温下具有加硫橡胶的性质(即弹性体的性质),在适当温度下又可以塑性变形,可用塑胶的加工机器来成型的高分子材料。也是继天然橡胶,合成橡胶之后的所谓第三代橡胶简称TPE,又因功能与性质橡胶化的热塑性塑料,因此,又称其为热塑性橡胶(Thermoplastis Rubber)简称TPR。

热塑性弹性体(TPE)可概括为通用TPE和工程TPE两个类型,目前已发展到10大类30多个品种

几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。

现在,TPE以苯乙烯类(TPS)和乙烯类为中心,在世界各地获得迅速发展,两者的消耗量已占到全部TPE市场的80%左右。双烯类TPE和氯乙烯类TPE也成为通用TPE的重要品种。TPU、TPEE、TPAE、TPF等则转向以工程应用为主。

加工成型方法有注塑、挤出、流延。

 种类与组成

种类 结构组成 制法 用途
 硬链段 软链段

苯乙烯类TPE(TPS)
SBS 聚苯乙烯(PS) BR 化学聚合 通用
SIS 聚苯乙烯(PS) IR 化学聚合 通用
SEBS 聚苯乙烯(PS) 加氢BR 化学聚合 通用、工程
SEPS 聚苯乙烯(PS) 加氢BR 化学聚合 通用、工程

烯烃类
TPE
TPO 聚丙烯(PP) EPDM 机械共混 通用
TPV-PP/EPDM 聚丙烯(PP) EPDM+硫化剂 机械共混 通用
TPV-PP/NBR 聚丙烯(PP) NBR+硫化剂 机械共混 通用
TPV-PP/NR 聚丙烯(PP) NR+硫化剂 机械共混 通用
TPV-PP/IIR 聚丙烯(PP) IIR+硫化剂 机械共混 通用

双烯类
TPE
TPB(1,2-IR) 聚1,2-丁二烯 化学聚合 通用
TPI(反式1,4-IR) 聚反式1,4-异戊二烯 化学聚合 通用
T-NR(反式1,4-NR) 聚反式1,4-异戊二烯 天然聚合 通用
TP-NR(改性顺式1,4-NR) 聚顺式1,4异戊二烯改性物 接枝聚合 通用

氯乙烯类
TPE
TPVC(HPVC) 结晶聚氯乙烯(PVC) 非结晶PVC 聚合或共混 通用
TPVC(PVC、NBR) 聚氯乙烯(PVC) NBR 机械共混 通用
TCPE 结晶氯化聚乙烯(CPE) 非结晶CPE 聚合或共混 通用
氨酯类TPE(TPU)  氨酯结构 聚酯或聚酯 聚加成 通用、工程
酯类TPE(TPEE)    酯结构(PBT) 聚醚或聚酯 聚缩合 工程
酰胺类TPE(TPAE)    酰胺结构 聚醚或聚酯 聚缩合 工程

有机硅类
TPE
结晶聚乙烯(PE) Q橡胶 机械共混 通用、工程
聚苯乙烯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 通用、工程
聚双酚A碳酸酯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程
聚芳酯 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程
聚砜 聚二甲基硅氧烷 嵌段共聚 工程

乙烯类
TPE
EVA型TPE 结晶聚乙烯(PE) 乙酸乙烯酯 嵌段共聚 通用
EEA型TPE 结晶聚乙烯(PE) 丙烯酸乙酯 嵌段共聚 通用
离子健型TPE 乙烯-甲基丙烯酸离聚体 离子聚合 工程
熔融加工型TPE 乙烯互聚物 氯化聚烯烃 熔融共混 通用
有机氟类TPE(TPF)  氟树脂 F橡胶 化学聚合 通用、工程

应用


优点
:
用途:
应用状况:
SBS
拉伸强度,弹性,耐摩擦,抗疲劳, 价廉物美
胶鞋、改性沥青、合成树脂改性剂、粘合剂、玩具类及日常用品类
80%左右消费量用于制鞋业, 目前我国已经成为全球鞋类主要生产国与出口国,每年需要从中国台湾、韩国、日本和俄罗斯进口大量的SBS产品

优点
:
用途:
应用状况:
SIS
粘接性能优越,而且耐热性好
粘合剂领域
90%用于粘合剂领域, 欧美日各国热熔胶的主要材料

优点
:
用途:应用状况:
SEBS
抗冲强度比SBS大幅度提高,耐候性和耐热老化性也比SES明显提高,
SBS或SEBS为基材与其他工程塑料形成IPN-TPS,大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能,以及应用于玩具、医疗器械及日常用品。
比SBS有较好的性能,可替代SBS的应用

优点
:
用途:状况:
TPO
耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等有明显改善
汽车领域主要应用有保险杠、仪表板、方向盘、内饰件、风机罩、轮罩和箱包等; 家电领域有电线电缆、家用电器等。
TPO在汽车中应用涉及到近百种零部件,汽车用量占总产量的75%以上, TPO在汽车和电子电气中应用重要性和良好前景,成为TPE中增长最快的一种
 
优点:
用途:
应用状况:
TPV
耐磨性好、摩擦系数小,着色工艺简便
汽车玻璃导槽密封条, 集装箱、建筑等领域的应用
TPV价格昂贵, 需求主要依赖进口

优点
:
用途:
TPU
高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异性能。
密封垫、密封橡胶、鞋材、运动用品、、减震材料、工业脚轮、高压油管、传送带、管材、异形材、电缆护套、齿轮、薄膜、实芯轮胎, 刹车片、驱动轮胎、轧辊等方面

优点
:
用途:
TPEE
在低应力下其拉伸应力比相同硬度的其他聚合物制品大,因此其制件壁厚可以做得更薄, 且低温韧性、耐化学品性、耐油性优良,且具有良好电绝缘性能,
主要应用于安全气囊张开门、重型卡车和越野车设备部件、密封圈、软管和导管等,在汽车、家电、电动工具、体育用品等领域

性能

硬度

机械性能

项目 TPO TPV SEBS TPU COPE COPA
磨损性 F F G E E E
耐候性 G G G/E F/G E G/E
撕裂强度 F/G F/G G G/E E E
抗弯曲疲劳 G G/E G/E E E E
着色能力 G F/G E G G G
透明性 P P E G P P
P:Poor/F:Fair/G:Good/E:Excellent

 

项目 SBS SEPS TPO PU系 TPEE TPA PVC系
柔软性 ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆☆☆
机械强度 ☆☆ ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆
低温特性 ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆
压缩永久变形 ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆
耐热/耐候性 ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
耐热水性 ☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆
耐油性 ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆☆
轻量性 ☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆☆ ☆☆ ☆☆ ☆☆

优: ☆☆☆☆  良:☆☆☆   可:☆☆  不可:☆

长期工作温度(标准产品)

TPE/TPR特性总括
- 耐候性及低温特性佳
- 吸震及隔音性
- 耐油及耐化学性佳
- 可百分之百回收,加工成本低
- 柔软有弹性的触感
- 具有医疗食品性认证(FDA证书)
- 止滑性及密封性
- 可与多种塑料相接著
- 易加工,无需特殊设备
- 可用于塑料的增强,增韧改性

发展前景

目前TPE消费结构中TPS约占44%、TPO占31%、TPU占9.5%、TPEE占6.5%、其他TPE占9%左右。苯乙烯类TPE仍居用量之首,但是所占份额呈下滑趋势, TPE现成为广泛替代传统橡胶和部分塑料制品的用途广泛和极具发展前景的新型材料,尤其我国汽车工业快速发展,需要大量进口TPE满足国内市场需求,因此今后国内要加大TPE开发与产业化,紧跟国际发展潮流,未来我国TPE应重点关注以下几点,开发茂金属催化剂合成的新型TPE;加快动态硫化技术和纳米复合材料技术产业化和推广应用;从再利用、轻量化和高性能的角度考虑,未来TPE最大市场是汽车材料,因此要推进汽车工业需要的TPE国产化进程;加大TPE改性和与其他树脂并用技术开发,提升CPE材料性能;研究新型TPE配方、加工助剂使用、加工设备和加工工艺。