热塑性弹性体

热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）

热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展，世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料，如热塑性聚氨酯（TPU）、苯乙烯类TPE（SBC）、热塑性动态硫化胶（TPV）、聚酯型TPE（TPEE）、聚酰胺型TPE（TPAE）、离聚体型TPE等等。

各类TPE几乎都有一个共同的特点，那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。分离的两相称作弹性相和硬相，弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性，而硬相既提供刚性和强度，又提供热可逆的约束形式，这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用，使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种，包括结晶相、冻结相和离子簇。氢键也是热可逆的约束形式，但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。

从各种商品化TPE的对比情况看来，它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异（见表1-1）。其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲，综合性能更优异，可以认为是TPE中档次较高的品种。

TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面，其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。可以说，TPE工业发展到现在，已经具有相当成熟的水平，其商业地位也日显重要了。

热塑性弹性体

热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR 或Thermoplastic Vulcanizate-TPV)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料。在正常使用温度下，一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度)，另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg)，并且两相之间存在相互作用。即在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此，热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。最近30多年来，热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在，热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶，成为当今橡胶工业的又一新型材料。

最早商业化的热塑性弹性体是20世纪50年代开发出的聚氨酯类热塑性弹性体，20纪60年代早期出现了SBS，从20世纪70年代到90年代热塑性弹性体呈现迅速增长趋势，1970～1990年间，在世界范围内，热塑性弹性体的用量以8％～9％的年增长速度递增，现阶段可以说正处于热塑性弹性体发展接近成熟的时期。热塑性弹性体已成为材料领域中不可忽视的一族。

目前，热塑性弹性体尚无统一的命名，习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶，TPE表示热塑性弹性体，两者在有关资料著作中均有使用。为统一起见，都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer)，热塑性异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物称为SIS(styrene-isoprene block copolymer)，饱和型SBS则称之为SEBS，即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的缩写，就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号，表示热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，习惯称为热塑性丁苯橡胶。

热塑性弹性体TPE的结构及分类

热塑性弹性体TPE的结构示意图

世界上已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。它们是由在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相，相互牢固组合在一起而成的。TPE的制造方法，大致可分为化学聚合和机械共混两大类型。前者是以聚合物的形态单独出现的，有主链共聚、接技共聚和离子聚合之分。后者主要是橡胶与树脂的共混物，其中还有以交联硫化出现的动态硫化胶(TPE—TPV)和互穿网络的聚合物(TPE—IPN)。

热塑性弹性体具有多种可能的结构，最根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相，聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂(硬段)和橡胶段(软段)构成。硬段的链段向作用力形成物理"交联"，软段则是具有较大旋转能力的高弹性链段。而软段又以适当的次序排列并以适当的方式连接起来，硬段的这种物理交联是可逆的，即可在高温下失去约束大分子的能力呈现塑性，降至常温时这些"交联"又恢复，而起类似硫化橡胶交联的作有用。

透射电镜下的TPE照片

正是由于这种聚合物链结构特点有交联状态的可塑性，因而本弹性体在常温下显示硫化胶的弹性，强度和变形特征等物理机械性能。另一方面，在高温下硬段会软化或溶化，呈现塑性流动性。在加压，加温等条件下采用纳米填充技术，动态交联技术加入多种改性辅料(阻燃、耐候、耐黄变稳定剂)，密炼或经双螺杆挤出，切粒干燥而成本产品。

热塑性弹性体根据其组成和形态可分为三类

?嵌段共聚物型，如苯乙烯类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、聚酯类、聚酰胺类等；

?橡胶与塑料的共混物，其中橡胶未交联(TPO)。如PP／EPDM共混物、PE／EPDM共混物和NBR／PVC 共混物，这种热塑性弹性体两相间的相互作用很弱，一般以塑料相为连续相，或者为共连续相；

?橡胶与塑料的共混物，其中橡胶相高度交联并细分散于连续的塑料相中(TPV)。此类热塑性弹性体是由第二类热塑性弹性体通过动态硫化的方式制成的商品化的热塑性弹性体，通常是以PP为塑料相，交联的EPDM、NBR、NR、IIR和EVA等为分散相。此类热塑性弹性体的力学性能和使用性能与传统的橡胶硫化胶最为接近。

热塑性弹性体的优缺点

热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化，因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点，使橡胶工业生产流程缩短了1／4，节约能耗25%-40%，提高效率10-20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。

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市的高速发展。

TPE的优点：

物理性能优越： 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； 力学性能可比硫化橡胶，但无须硫化交联；硬度范围宽阔，自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可调； 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； 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绕曲性； 良好的电绝缘性及耐电压特性。具有突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能

化学性能优越： 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； 无毒性； 良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能，可使用于户外环境； 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。

生产加工优势： 无需硫化即具有传统硫化橡胶之特性，节省硫化剂及促进剂等辅助原料； 适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺； 边料、余料和废料等可完全回收再利用，且不改变性能，降低浪费； 简化加工工艺，节约加工能耗与设备资源，加工周期短，降低生产成本，提高工效； 加工设备及工艺简单，节省生产空间，降低不合格品率； 产品无毒，无刺激性气味，对环境、设备及人员无伤害； 材料可反复使用，边脚废料可回收，可以说生产中无废料； 加工助剂和配合剂较少，可节省产品质量控制和检测的费用；产品尺寸精度高、质量更易于控制；材料比重少，且可调； 可直接与PP、ABS等多种塑料掺混而制成特种塑料合金。

热塑性弹性体的缺点：

TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹回性、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类的橡胶。但总的说来，TPE的优点仍十分突出，而缺点则在不断改进之中，作为一种节能环保的橡胶新型原料，发展前景十分看好。

热塑性弹性体的应用

DuPont Hytrel用于制造耐油和耐热的导管

汽车和日用品消费是拉动热塑性弹性体消费增长的主要因素，不同品种的热塑性弹性体增长率不相同。美国亨斯迈公司汽车业务曾预计，2003年TPO在汽车上应用年均增长率将大於10%。TPO将更多地用於新车内装饰件和外装饰件，未来5年TPO在汽车内装饰件上应用消费增长率将达两位数。2001年TPE在全球汽车内装饰件和外装饰件的消费占TPE总量的7%，2005年将提高为15%，随着反应器直接制备的TPO(RTPO)不断赢得新的市场份额，配混法制TPO(CTPO)和RTPO的各种牌号将会赢取更多的市场。预计2006年TPE在汽车上用量可达60万吨。美国Freeonia公司预计，2006年前，由於共聚酯弹性体新型薄膜和片材开发成功，世界顶层盖用共聚酯弹性体需求年均增幅为8%。

加氢SBS应用新增长点主要来自软触摸制品、汽车工业等新应用，使配混料需求增长较快。2002年SBS 加工应用(不包括胶粘剂和沥青改性)增长6-7%，2003年将增长7-8%。中国和太平洋沿岸国家的制鞋工业是SBS主要消费领域。SBS在小型物品和体育用品方面的应用增长也很快。

目前，热塑性聚氨酯应用以年均6.3%的速率增长，主要应用於汽车业预计未来热塑性聚氨酯在日用品和体育用品上应用会有所突破。主要用於取代PVC和橡胶，以及扩大软触摸方面的应用。瑞士谘询公司Maack 业务服务(MBS)公司认为硫化热塑性弹性体(TPV)是增长最快的TPE，欧洲消费年均增长7.5%，而在汽车上应用年均增长接近15%。作为一种新产品和新技术，TPV在耐候密封应用方面有巨大增长潜力，可以有效克服传统产品抗蠕变性差和压缩变形大的缺点。硫化热塑性弹性体质量轻、设计自由度大、成本低，这些都是大型汽车原始设备制造厂商愿意采用TPV的原因。硫化热塑性弹性体耐候密封料将替代TPDM

橡胶，年需求量增长率将在10%以上。2002年硫化热塑性弹性体占北美汽车密封产品市场不到5%，但到2010年，预计占有份额将会超过40%。随着耐高温处理的TPV的推出，TPV在汽车机罩上的应用也会扩大。Zeon公司正在商业化推出能承受150℃的硫化热塑性弹性体产品，这种材料噪音小、不发粘、耐合成油和润滑液。 技术进步不断拓宽TPE产品性能範围，为用户提供更多选择的可能性。PolyOne公司和DDE公司正在合作开发以DDE公司的茂金属聚烯烃为基础树脂的新材料。Zeon化学品公司正与先进弹体系统(AES)公司合作开发耐高温TPV。苏威工程聚合物公司与热塑性弹性体系统(TRS)公司合作提供合适於汽车的硫化热塑性弹性体产品。GLS公司和BASF美国公司开发软触摸应用的热塑性弹性体及与其结合的硬基材。此外，TPE还以淋膜背胶的方式被开发为环保背胶、薄膜产品，以取代传统的PVC延压背胶产品。

Riteflex MT9000用于医疗器械，药物输送以及食品接触等

热塑性弹性体具体的应用领域包括：

?园林工具：手板锯、高枝剪、鍬、铲修枝剪、整篱剪、园林锯、园林剪刀、草耙、钢叉、修枝剪、花具、雪铲、小锄、修枝锯、草剪等手柄包胶。

?洁具：花洒头、喷枪、排污管、软管等。

?日常用品：手把类（刀具、梳子、剪刀、手提箱、牙刷柄等）、脚踏垫、冰格、餐桌垫、瓶盖内衬、背包底座及其他橡塑制品等。

?运动器材：手把（高尔夫球、各种球拍、脚踏车、滑雪器材、滑冰器材等）、潜水器材（蛙鞋、蛙镜、呼吸管、手电筒等）、刹车块、运动护垫等。

?工具材料：手工具（螺丝起子，榔头、锤子等手柄）。

?汽机车零件：汽车挡泥板、排挡罩、门窗封条、垫片、方向盘、防尘套、脚踏板、投射灯外壳、机车（脚踏车）手把等。

?文具用品：橡皮擦、笔套、垫片等。

?医疗器材：吸球、仪器手把、轮子、束带、容器、垫圈、防毒面罩、各种管件、瓶塞及相关医疗用品等。

?电线电缆：电缆线外壳、连接器、插头被覆等。

?轮子包胶：手推车轮子、医用脚轮、工业脚轮等。

资讯部件：游乐器方向盘、手把、鼠标被覆、衬垫、外壳被覆、光碟包装盒及其它软质防震零件

热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化，因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点，使橡胶工业生产流程缩短了1／4，节约能耗25%-40%，提高效率10-20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。

热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时，热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。

1 热塑性弹性体的种类及性能特点

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，见表1。从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE，1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来，技术不断创新，新的TPE品种不断涌现，构成了当今TPE的庞大体系，使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。

热塑性弹性体种类与组成

种类结构组成制法用途

-----------------------------------------------------------------

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IR 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

-----------------------------------------------------------------

有机氟类TPE(TPF) 氟树脂 F橡胶化学聚合通用、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

璜化乙烯-丙烯三元离聚体离子聚合通用

熔融加工型TPE 乙烯互聚物氯化聚烯烃熔融共混通用

-------------------------------------------------------------------

世界上已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。它们是由在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相，相互牢固组合在一起而成的。TPE的制造方法，大致可分为化学聚合和机械共混两大类型。前者是以聚合物的形态单独出现的，有主链共聚、接技共聚和离子聚合之分。后者主要是橡胶与树脂的共混物，其中还有以交联硫化出现的动态硫化胶(TPE—TPV)和互穿网络的聚合物(TPE—IPN)。

现在，TPE以TPS和TPO为中心，在世界各地获得了迅速发展，两者的产耗量已占到全部TPE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。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等则转向了以工程为主。

TPE的物理机械性能视聚合物化学结构、分子量、分子量分布和微观构造的不同而各有长短。各种TPE的物性与经济性比较见表2。

热塑性弹性体物性与经济性比较(通用型TPE)

分类 TPS TPO TPB TPVC TCPE

硬度 30A-75A 50A-95A 19D-53D 40A-80A 57A-67D

抗拉强度/MPa 9.8-34.3 2.9-18.6 10.8 9.8-10.6 8.8-29.4

伸长率/% 800-1200 200-600 710 400-900 180-750

弹性/% 45-75 40-60 30-70 30-60

密度/g·cm-3 0.91-1.20 0.89-1.00 0.91 1.20-1.30 1.14-1.28

耐磨性Δ X ○△ △

耐屈挠性 ○Δ○○○

耐热性/℃ -60 -120 -60 -100 -100

耐寒性/℃ -70 -60 -40 -30 -30

耐油性 X △△-○ X-○○

耐水性◎-○◎-○◎-○◎-○◎-○

耐天侯性 x-△○ x-△△-○◎

脆化温度/℃ <-70 <-70 -32--42 -30--50 -20-70

价格指数

重量 50-100 65-100 40-50 45-55 75-85

体积 40-93 48-120 36-46 56-69 90-100

注：◎为优，○为良，△为可，x为劣。

续表2 热塑性弹性体物性与经济性比较(工程型TPE)

分类 TPU TPEE TPAE TPF

硬度 30A-80D 40A-70A 40D-62D 61-67

抗拉强度/MPa 29.4-49 25.5-39.2 11.8-34.3 2.0-11.8

伸长率/% 300-800 350-450 200-400 300-650

弹性/% 30-70 60-70 60-70 10

密度/g·cm-3 1.10-1.25 1.17-1.25 1.01-1.20 1.89

耐磨性◎△○○

耐屈挠性 ◎ ◎ ◎ ○

耐热性/℃ -100 -140 -100 -120

耐寒性/℃ -65 -40 -40 -10

耐油性◎◎◎◎

耐水性○-△○-x ○-△○-△

耐天侯性△-○△○◎

脆化温度/℃ <-70 <-70 <-70 <-10

热塑性弹性体的的优点

(1)可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型、递模成型等；

(2)能用橡胶注塑成型机硫化，时间可由原来的20min左右，缩短到1min以内；

(3)可用压出机成型硫化，压出速度快、硫化时间短；

(4)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；

(5)用过的TPE旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源；

(6)不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ／kg，TPE为144MJ／kg，可节能25%以上；

(7)自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握；

(8)为橡胶工业开拓新的途径，扩大了橡胶制品应用领域。

热塑性弹性体的缺

TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹回性、耐久性

等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类的橡胶。但总的说来，TPE的优点仍十分突出，而缺点则在不断改进之中，作为一种节能环保的橡胶新型原料，发展前景十分看好。

热塑性弹性体材料简介

TPE(TPR)材料 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市的高速发展。热塑性弹性体（TPE）具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能。由于不需经过热硫化，使用通用的塑料加工设备即可完成产品生产。这一特点使橡胶工业生产流程缩短了1/4，节约能耗25%~40%，提高效率10倍~20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。 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。 6. 可用于塑料的增强、增韧改性。 自补强性大，配方简化，配合剂对聚合物的影响制约小，质量性能更易掌握。但TPE的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹性回复、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往高于同类橡胶。尽管如此，TPE的优点仍十分突出，各种新型的TPE产品也不断开发出来。作为一种节能环保的橡胶新型原料，发展前景十分看好。 https://www.wendangku.net/doc/4e15775063.html,/Article25754.html

热塑性弹性体的现状与发展

分类号:B J84 中国化工报/2000年/10月/25日/第005版/ 行业报道 热塑性弹性体的现状与发展 孙伯庆 栾瑛洁 孙宇 热塑性弹性体(T P E)是在高温下可以像热塑性塑料一样加工(可以反复使用几次),而在常温下又呈现橡胶弹性的一类独特材料。1958年世界上第一种热塑性弹性体 热塑性聚氨酯问世,1963年菲利普斯公司和1965年壳牌公司工业化生产了苯乙烯类线形和星形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体,确定了热塑性弹性体的概念和地位, 可称为第一代热塑性弹性体。由于它的性能好、用途广,获得蓬勃发展,很快的出现了第二代热塑性弹性体,如尤尼罗伊尔公司的部分交联的聚烯烃共混物的T P R、杜邦公司的共聚酯H Y T E R E L、合成橡胶公司的间规立构1,2-聚丁二烯J S R-R B等。第三代热塑性弹性体以孟山都公司的三元乙丙胶/聚丙烯动态硫化合金S A N T O P R E N E、天然胶/聚丙烯动态硫化合金G E O L A S T、法国阿托化学公司的共聚聚酰胺P E B A X及氟弹性体为代表。第四代热塑性弹性体以动态硫化和弹性体合金化技术为核心,进一步实现高性能化和高功能化。 热塑性弹性作的制备方法有聚合法、机械共混法、动态硫化法和网络交叉法等。热塑性弹性体产品根据生产方法可分为聚合型、混合型、交联型;根据结构分为苯乙烯类(S B C)、烯烃类(T P O)、氯乙烯类(T P V C)、聚氨酯类(T P U)、聚酯类(T P E E)、聚酰胺类(T P A E)等。 世界热塑性弹性体的需求量1995年为105.9万吨;据预测,2000年为146.6万吨,年均增长率约为6.6%。各类热塑性弹性体所占总热塑性弹性体市场的份额为:苯乙烯类50%、聚烯烃类27%、聚氨酯类11%、共聚酯类5%,其它7%;2000年预计市场没有很大变化,仅聚烯烃类增加到29%,聚氨酯类降为10%,其它降为6%。见表1 北美热塑性弹性体的消耗量1995年为37.7万吨;据国际橡胶产品协会预测,2000年为50万吨,年增长率为5.6%,见表2。 热塑性弹性体主要用在汽车车体中的缓冲器侧板、护罩、模制件、点火器护罩、空气扰流器、边缝嵌条、火罩密封、玻璃窗密封条、闪光灯筐、车顶用表面材料、驾驶盘、转向轴防护罩、行李车室内贴层。在底盘中:转向机构、等速万向节护罩、密封、齿条和小齿轮防护罩、轴架悬置防护罩、发动机中的空气导管、燃料管防护罩、电气接线套。体育训练用机器、开关台座、网球拍振动波吸收部件、橡胶鞋底、滑雪鞋。低压管类(洗衣机、干燥机、清洁机)各种衬垫、绝缘材料。柔性软线、高压电缆、缆管被覆。防水胶板、隔水材料、缝隙材料。各种把手、太阳管外表材料等。 苯乙烯类热塑性弹性体(简称S B C)的柔软性、弹性最佳,是与橡胶最为相似的热塑性弹性体,是世界市场需求量最大的热塑性弹性体。苯乙烯类热塑性弹性体分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯型(S B S)热塑性弹性体、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯型(S I S)热塑性弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯型(S E B S)热塑性弹性体、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型(S E P S)热塑性弹性体等四类。 苯乙烯类热塑性弹性体与其它热塑性弹性体相比, 强度高;柔软;!永久变形小;?具有橡胶弹性,是在热熔加工的粘接剂、密封材料应用的非常适宜的材料。最近开发动向是交联型聚合物、赋予官能基极性的聚合物等,还进行着功能化品级的研究开发,期望改善S B C的高温蠕变性、耐热老化性、粘接性、耐油性、柔软性等。日本用合金化技术开发的#A R900?系列产品,提高了S E B S的耐热性和耐油性。用电子射线交联S I S,提高了S I S的耐热性。S E P S则为加氢后的S I S,S E P S与S E B S相比,更富柔软性、粘接性、耐油性和耐高温蠕变性。D e x c o公司的S B C新品级#V e c t o r6000D?系列,在再生处理时可作为P S系列树脂和P O掺混用的相容剂,还可作为工程塑料的增韧剂。S h e l l公司的新型改性S E B S(软段为加氢聚丁二烯的S B C)#K r a t o n F G1921X?与#K r a t o n F G1901X?(M A H改性S E B S)相比,添加于尼龙6中制得的配混料,可以达到耐冲击性和抗张强度的最佳平衡。#K r a t o n F G?除了具有S E B S良好的耐热和耐候性外,还可对诸如P E T、P B T、P A6、P A66等极性工程塑料进行增韧。另外,日本的具有特殊结构的丁苯橡胶(S B R)加氢产品#D Y N A-R O N?系列,它与P O相容性极好。作为改性材料,在P P中以数十微米微小粒径分散,因此材料透明性好,而且加量比E P R更少,就能达到提高柔软性又不降低耐热性的目的。 苯乙烯系热塑性弹性体主要的用途 粘接剂及密封材料 在粘接剂应用中,从粘接特性方面S I S最合适,作为各种包装用带(牛皮纸带、布带、O P P带等)、标签用的粘

一、热塑性弹性体(Thermoplastic

一、热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer）热塑性弹性体也称热塑性橡胶（Thermop1astic，rubber），是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段）构成。硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”，软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。硬段的这种物理交联是可逆的，即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈现塑性。降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类似硫化橡胶交联点的作用。正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性，因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品；另一方面，在高温下硬段会软化或 熔化，在加压下呈现塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。 热塑性弹性体在加工应用上有以下特点： ※可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等。 ※不需硫化，可制备生产橡胶制品，减少硫化工序，节约投资，能耗低，工艺简单、加工周期缩短，生产效率提高，加工费用低。 ※边角废料可回收使用，节省资源，也对环境保护有利。 ※由于在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。 热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点，能部分取代热固性橡胶。这些优点如下： ①加工较简单； ②少或不需配料； ③较短的加工时间； ④较低的能量消耗； ⑤废料边角料可再利用； ⑥部件尺寸和整个质量的更严密控制； ⑦更适于高速自动加工； ⑧适于热顾性橡胶不可行的加工（比如吹塑） ⑨热塑性弹性体的更低的密度，而使单位重量能得到更多的部件。 但热塑性弹性体也有某些缺点和不足： ◇加工前干燥； ◇要求成批生产； ◇在给定温度下热塑性弹性体熔融，高于该温度时就不能使用，即使是短时间也不行。 ◇低硬度热塑性弹性品种数量有限。 热塑性弹性体的这些优缺点，决定了它门的应用领域，包括在胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等等方面的大量使用，在橡胶制品方面除了不适于制造充气轮胎外，非胎制品已有不少可以取代，如汽车部件、部分橡胶机械制品，此外包括建筑、电绝缘、食品和饮料包装以及医疗卫生等多方面的应用。 热塑性弹性体具体可分为： ☆苯乙烯类热塑性弹性体(Styrenic thermoplastic elastomer) ☆聚烯烃类热塑性弹性体(Polyolefin thermoplastic elastomer) ☆聚氨酯类热塑性弹性体(Themoplastic Polyrethane elastomer) ☆聚酯类热塑性弹性体(Thermoplastic polyester elastomer) ☆聚酰胺热塑性弹性体(Polyamide thermoplastic elastomer) ☆乙烯共聚物热塑性弹性体(Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) ☆ 1,2聚丁二烯热塑性弹性体(Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer) ☆反式聚异戊二烯热塑性弹性体(Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer)

热塑性弹性体

1、什么是弹性体 热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR) 是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性之材料，热塑性弹性体具有多种可能的结构，最根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相，在正常使用温度下，一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度)，另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg)，并且两相之间存在相互作用。即在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此，热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。 目前，热塑性弹性体尚无统一的命名，习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶，TPE 表示热塑性弹性体，两者在有关资料著作中均有使用。为统一起见，都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer),热塑性异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物称为SIS(styrene-isoprene block copolymer)，饱和型SBS则称之为SEBS，即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的缩写，就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号，表示热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，习惯称为热塑性丁苯橡胶。 2、特点和应用领域 弹性体是一种性能独特的人造热可塑性弹性体，具有非常广泛的用途。其优良的产品适用性来源于其特殊的分子结构的可调整性和可控制性，从而表现出以下优异的性能： （1）、物理性能优越： 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； 力学性能可比硫化橡胶，但无须硫化交联； 硬度范围宽阔，自SHORE-A0度至SHORE-D70度可调； 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； 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绕曲性； 良好的电绝缘性及耐电压特性。 具有突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能 （2）、化学性能优越 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； 无毒性； 良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能，可使用于户外环境； 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。 （3）、生产加工优势 无需硫化即具有传统硫化橡胶之特性，节省硫化剂及促进剂等辅助原料； 适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺； 边料、余料和废料等可完全回收再利用，且不改变性能，降低浪费； 简化加工工艺，节约加工能耗与设备资源，加工周期短，降低生产成本，提高工效；

热塑性弹性(TPE)材料常见的四大类x

热塑性弹性（TPE）材料常见的四大类 热塑性弹性体即TPE，是一种兼具橡胶和塑料性能的材料，在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。 热塑性弹性体高分子链的基本结构特点是它同时串联或接枝某些化学组成不同的塑料段（硬段）和橡胶段（软段）。硬段间的作用力足以凝集成微区（如玻璃化微区或结晶微区），形成分子间的物理“交联”。软段则是自有旋转能力较大的高端性链段。 热塑性弹性体是弹性体重要组成，常见的热塑性弹性体有以下几类：苯乙烯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体。 一、乙烯类热塑性弹性体 苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体，是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。主要包括SBS、氢化SBS(SEBS)、SIS 和氢化SIS 等。 苯乙烯类热塑性弹性体室温下的性能与硫化橡胶相似，弹性模量异常高，并且不随相对分子质量变化。其凭借强度高、柔软、具有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。 二、聚氨酯类热塑性弹性体 聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）一般是由平均相对分子质量为600～4000 的长链多元醇（聚醚或聚酯）和相对分子质量为61～400 的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。TPU 大分子主链中长链多元醇（聚醚或聚酯）构成软段，主要控制其低温性能、耐溶剂性和耐候性，而扩链剂及多异氰酸酯构成硬段。由于硬、软段的配比可以在很大范围内调整，因此所得到的热塑性聚氨酯既可以是柔软的弹性体，又可以是脆性的高模量塑料，也可制成薄膜、纤维，是TPE 中唯一能够做到的品种。 TPU 具有极好的耐磨性、耐油性和耐寒性，对氧、臭氧和辐射等都有足够的抵抗能力，同时作为弹性体具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具压缩永久变形小、承载能力大等优良性能。 TPU已在国民经济的许多领域如制鞋行业、医疗卫生、服装面料和国防用品等行业得到了广泛的应用，但其缺点是耐老化性差、湿表面摩擦系数低、容易打滑。而且TPU 具有强极性，在加工过程中，当剪切作用强烈时，内部易发热，从而发生降解，其熔体粘度对温度依赖性强，较小的温度变化就能引起其粘度的急剧变化，因而加工温度范围窄，再加之成本较高，价格昂贵，进一步限制了TPU 的推广应用。 三、聚烯烃类热塑性弹性体 聚烯烃类热塑性弹性体（TPO）主要包括嵌段共聚物、接枝共聚物和共混物3 种类型，其中采用茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛烯共聚物（POE）和动态硫化法制备的热塑性动态硫化胶是两种主要的聚烯烃类热塑性弹性体。 1、聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛烯共聚物（POE） 茂金属聚烯烃弹性体乙烯—辛烯共聚物茂金属催化剂与一般传统的Ziegler-Natta 催化剂相比，具有理想的单一活性中心，因而能精密控制相对分子质量分布、共聚单体含量及其在主链上的分布和结晶结构。合成的聚合物是高立构规整聚合物，相对分子质量分布很窄，从而能准确控制聚合物的物理机械性能和加工性能。 采用茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛烯共聚物（POE）一方面有很窄的分子量和短支链分布，因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好的低温性能，又由于其分子链是饱和的，所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热化和抗紫

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。

热塑性弹性体简介

热塑性弹性体简介 最近30多年来，热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在，热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶，成为当今橡胶工业的又一新型材料。 热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化，因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终产品。它的这一特点，使橡胶工业生产流程缩短了1／4，节约能耗25%-40%，提高效率10-20倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。 热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时，热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。 1 热塑性弹性体的种类及性能特点 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，见表1。从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE，1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来，技术不断创新，新的TPE品种不断涌现，构成了当今TPE的庞大体系，使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。 热塑性弹性体种类与组成 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IR 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

弹性体特点以及配方

弹性体特点以及配方 - SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。 1)产品特性 SEBS是热塑性弹性体SBS的加[wiki]氢[/wiki]产物，常称为氢化SBS。这种被氢化的SBS 由于具有较高含量的1，2结构，在氢化后组成为聚苯乙烯（S）—[wiki]聚乙烯[/wiki]（E）—聚丁烯—1（B）—聚苯乙烯（S），故简称为SEBS SEBS是1974年由Shell公司首次在世界上实现工业化生产，商品名为KratonG。随着SEBS应用增长，参与SEBS开发、生产的厂商日益增多，到目前全球SEBS生产、销售能力达到20万吨，其中Shell公司11万吨/年，其余厂家生产能力共计9万吨左右。 由于SEBS中丁二烯段的碳—碳双键被氢化饱和，因而其具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能： ⑴较好的耐温性能，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。 ⑵优异的耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10[wiki]%[/wiki]，臭氧老化（38℃）100小时其性能下降小于10%。 ⑶优良的电性能，其介电常数在一千赫为 1.3*10-4,一兆赫为 2.3*10-4；体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm；二分钟为2*1017Ω/cm。 ⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，能溶于许多常用溶剂中，其溶解度参数在 7.2~9.6之间，能与多种聚合物共混，能用橡胶工业常用的油类进行充油，如白油或环烷油。 ⑸无需硫化即可使用的弹性体，加工性能与SBS类似，边角料可重复使用，符合环保要求，无毒，符合美国FDA要求。 ⑹比重较轻，约为0.91，同样的重量可生产出更多体积的产品。 2) 产品用途 1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0-95的弹性体，此类弹性体有优秀的表面质感和耐候抗老化性能，可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、牙刷柄及其它包覆材料等。 2.SEBS通过化学改性或共混用于增韧尼龙（PA6）、聚碳酸酯（PC）、聚苯醚（PPO）、聚酯（PET、PBT）、聚丙烯（PP）和作塑料共混的相容剂等。 3.SEBS可用于工程塑料的相容剂，如作PE与PS的相容剂。 4.SEBS与聚丙烯、白油、阻燃剂等共混可用于生产电线电缆的护套或外表皮。 5.SEBS通过与碳五等[wiki]石油[/wiki]树脂配合可用于生产高档胶粘剂、密封剂等。 6.SEBS由于耐老化性能和耐温性能，可直接用于润滑油粘度指数稳定剂。 3）加工配方 1、生产邵氏A0~95 根据不同要求加入PP、白油等，研究出不同性能的弹性体，可用于生产建筑密封条、汽车密封条、各种工具的包覆、电线电缆、各类软接触的玩具、医疗导管、输液管、血袋等。生产的产品具有优异的表面质感，无毒，可达到美国FDA的要求，可根据实际要求选择SEBS 牌号，其中YH—503有较好的力学性能和充油性能，YH—602有良好的力学性能和加工性能，YH—601、YH—602具有较好的回弹性，同时具有优异的加工性。YH—501、YH—502具有较低的溶液粘度和可靠的内聚强度。

热塑性弹性体

热塑性弹性体 热塑性弹性体具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性等特性，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点，可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，已成为取代传统橡胶的最新材料。 在亚洲，特别是中国，随着需求强劲增长，近年来TPE 产能和投资也在快速增加。国内外领先企业如帝斯曼、陶氏杜邦、埃克森美孚、普利万、中石化等都持续开发新型TPE 产品。2016 中国石油和化学工业联合会发布《石油和化学工业“十三五”发展指南》提出，在化工新材料领域，积极开发新型热塑性弹性体。 一、热塑性弹性体国内市场及发展方向 1、市场总体情况 （1）国外TPE总体发展情况及趋势 1）亚洲保持全球最大且增速最快市场地位； 2）中国主导亚洲市场消费及增长； 3）大宗品种仍占主要份额，但高性能新产品增速更快； 4）汽车领域仍主导全球TPE市场需求，但医疗卫生领域需求增长最快。 （2）国内TPE发展趋势 1）产业规模仍处于持续扩张阶段，全球主导地位进一步强化； 2）技术发展水平不断提升，新牌号、新产品不断推出及产业化； 3）商业模式从提供产品转向提供解决方案，定制化开发逐渐兴

起； 4）传统制鞋领域消费增速下滑，汽车、建筑、交通、医疗、电子电气等领域是消费增长主要驱动力。 2、主要TPE品种国内供需及发展趋势 （1）国内SBCs行业发展趋势 1）预计2020年国内SBCs产能142万吨，需求量约112万吨； 2）市场供应饱和，投资热情下降，产能增速放缓； 3）下游需求仍将稳步增长，但增速放缓； 4）消费结构持续调整，制鞋领域占比持续下降，聚合物改性领域增长较为迅速； 5）产品结构持续升级，加氢产品（SEBS、SEPS）发展加快； 6）SBCs出口有望，目标市场重点考虑东南亚（制鞋业转移目标地）。 （2）国内TPU行业发展趋势 1）预测2020年国内TPU产能将超过40万吨，需求约36万吨； 2）市场保持快速增长，驱动投资热情持续，产能仍将快速增长； 3）鞋材领域需求稳健增长，薄膜、氨纶等领域驱动力较为强劲； 4）市场结构性分化，低端产品产能过剩苗头显现，高端产品仍有较好发展空间； 5）新的消费市场（智能穿戴设备等）带来新的发展机会。 （3）国内TPEE行业发展趋势 1）产业政策的扶持以及中国制造2025带动消费升级，将推动

热塑性弹性体介绍

热塑性弹性体材料TPE/TPV/TPO(EPDM+PP) 一、热塑性弹性体TPV/TPE特点： 1、加工工艺简单：可以挤出加工（单螺杆挤出，软硬共挤，三复合共挤等）、可以注塑、吹塑，无须硫化； 2、比重轻：0.95g/cm3； 3、表面爽滑，细腻，富有弹性，且可做亚光雾面、半亚光雾面、亮光等不同效果； 4、具有优异的耐候性能（紫外光、臭氧），且具有优异的耐挠曲性能； 5、硬度范围宽广：挤出（50A-95A），注塑（30A-95A）； 6、具有良好的耐候性能：-60℃~135℃； 7、优异的着色性：仅需少量色母（以PP或PE基材），可做不同颜色制品； 8、产品可回收利用，大大降低生产成本； 9、可以与PC、ABS、PP、PE、PA等材料粘结； 10、无毒环保符合ROHS要求，是替代PVC和硫化橡胶的最佳选择。 二、热塑性弹性体TPV与硫化橡胶简易对比： 1、TPV TPE比重小（百可韧热塑性橡胶的密度为0.95g/ cm3），着色性能好，能制成彩色的制品，加工工艺简单，投入设备小，可100%回收利用，且无需硫化，无毒环保不加填料, EPDM含量50%以上，耐候性能优异。 2、硫化橡胶

硫化橡胶比重大（一般为1.2-1.5g/cm3），着色性能差，不能制成彩色制品，加工工艺复杂，加工成本高，投入大，工艺不稳定，废品率高，废品不可回收利用，必须硫化，含有毒物质，填料比较多，EPDM含量10%-30% 所以百可韧热塑性橡胶TPE较改性PVC和硫化EPDM的性价比更优，极大地提高了产品质量和产品使用寿命， 三、热塑性弹性体TPV应用 挤出、压出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用： 门窗胶条、密封条、挤出条、压出条、山都平胶条、胶条、装饰条、防撞胶条、幕墙胶条、桥梁伸缩缝、家具封边条、电柜密封条、船艇密封条、异型软硬共挤密封条、玻璃密封条、防尘密封条、无骨雨刷护套胶条、汽车密封条、玻璃导槽、内外水切条、前后挡风饰条、保险杆饰条、泥槽等挤出制品； 注塑出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用： 球阀密封圈（止泻环），无骨雨刷护套、高尔夫球杆握把、脚踏车手把、吸尘器及其他家电的密封垫、汽车脚垫、脚轮、汽车各式堵头、线卡扣、接头、安全气囊盖、电气脚垫、高速公路隔离带、汽车行李箱密封件、汽车引擎盖密封圈、汽车座位调节钮、汽车手刹握把、缓冲垫、开关按钮、工具手柄； 吹塑级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用： 汽车进气管、洗衣机弯管、汽车防尘罩、汽车球笼护套、减震护套、汽车防尘罩通风管、汽车齿轮护套、转向轴护套、吸尘器软管、空滤

热塑性弹性体

热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE） 热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展，世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料，如热塑性聚氨酯（TPU）、苯乙烯类TPE（SBC）、热塑性动态硫化胶（TPV）、聚酯型TPE（TPEE）、聚酰胺型TPE（TPAE）、离聚体型TPE等等。 各类TPE几乎都有一个共同的特点，那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。分离的两相称作弹性相和硬相，弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性，而硬相既提供刚性和强度，又提供热可逆的约束形式，这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用，使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种，包括结晶相、冻结相和离子簇。氢键也是热可逆的约束形式，但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。 从各种商品化TPE的对比情况看来，它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异（见表1-1）。其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲，综合性能更优异，可以认为是TPE中档次较高的品种。 TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面，其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。可以说，TPE工业发展到现在，已经具有相当成熟的水平，其商业地位也日显重要了。

苯乙烯系热塑性弹性体详细介绍

苯乙烯系热塑性弹性体详细介绍 1 产品概述 苯乙烯系热塑性弹性体（又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers，简称SBCs），目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。目前，SBCs系列品种中主要有4种类型，即：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物（SEPS）。SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。 SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大（占70%以上）、成本最低、应用较广的一个品种，是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶”。与丁苯橡胶相似，SBS可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。 SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势： （1）可用热塑性塑料加工设备进行加工成型，如挤压、注射、吹塑等，成型速度比传统硫化橡胶工艺快； （2）不需硫化，可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序，因而设备投资少，生产能耗低、工艺简单，加工周期短，生产效率高，加工费用低； （3）加角余料可多次回收利用，节省资源，有利于环境保护。 目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。在橡胶制品方面，SBS模压制品主要用于制鞋（鞋底）工业，挤出制品主要用于胶管和胶带；作为树脂改性剂，少量SBS分别与聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度；SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点；SBS 作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。 目前我国SBS的生产能力21万吨/年，而国内市场的需求则已却超过了35万吨，国内市场缺口较大，产品具有良好的市场发展前景。 2 国内外市场需求现状及预测 2.1 国外市场分析 世界SBS产品工业化生产始于20世纪60年代。1963年美国Philips石油公司首次用偶联法生产出线型SBS共聚物，商品名Solprene。1965年美国Shell公司采用负离子聚合技术以三步顺序加料法开发出同类产品并实现工业化生产，商品名Kraton D。1967年花兰Philips公司开发出星型（或放射型）SBS产品，1972年美国Shell公司又开发出SBS的加氢产品（SEBS）。1973年，Philips公司推出了星型SBS产品。1980年，Firestone公司推出商品名为Streon的SBS产品，该产品的苯乙烯结合量为43%，产品有较高的熔融指数，主要用于

热塑性弹性体的简介和分类

1.热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer）也称热塑性橡胶（Thermop1astic rubber)，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段）构成。硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”，软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。硬段的这种物理交联是可逆的，即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈现塑性。降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类似硫化橡胶交联点的作用。正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性，因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品；另一方面，在高温下硬段会软化或熔化，在加压下呈现塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。 热塑性弹性体在加工应用上有以下特点： ◎可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等。◎不需硫化，可制备生产橡胶制品，减少硫化工序，节约投资，能耗低，工艺简单、加工周期缩短，生产效率提高，加工费用低。 ◎边角废料可回收使用，节省资源，也对环境保护有利。 ◎由于在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。 热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点，能部分取代热固性橡胶。这些优点如下： （1）加工较简单； （2）少或不需配料； （3）较短的加工时间； （4）较低的能量消耗； （5）废料边角料可再利用； （6）部件尺寸和整个质量的更严密控制； （7）更适于高速自动加工； （8）适于热固性橡胶不可行的加工(吹塑)； （9）热塑性弹性体的更低的密度，而使单位重能得到更多的部件。 但热塑性弹性体也有某些缺点和不足： ※ 加工前干燥； ※ 要求成批生产； ※ 在给定温度下热塑性弹性体熔融，高于该温度时就不能使用，即使是短时间也不行； ※ 低硬度热塑性弹性体品种数量有限。 热塑性弹性体的这些优缺点，决定了它门的应用领域，包括在胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等等方面的大量使用，在橡胶制品方面除了不适于制造充气轮胎外，非胎制品已有不少可以取代，如汽车部件、部分橡胶机械制品，此外包括建筑、电绝缘、食品和饮料包装以及医疗卫生等多方面的应用。

热塑性弹性体目前主要分为以下几类

热塑性弹性体分类 1．苯乙烯类TPE 苯乙烯类TPE又称TPS，为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物，其性能最接近SBR橡胶。目前世界TPS的产量已达70多万t，约占全部TPE一半左右。代表性的品种为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS），广泛用于制鞋业，已大部分取代了橡胶；同时在胶布、胶板等工业橡胶制品中的用途也在不断扩大。SBS还大量用作PS塑料的抗冲击改性剂，也是沥青铺路的沥青路面耐磨、防裂、防软和抗滑的优异改性剂。以SBS改性的PS 塑料，不仅可像橡胶那样大大改善抗冲击性，而且透明性也非常好。以SBS改性的沥青路面较之SBR橡胶、WRP胶粉，更容易溶解于沥青中。因此，虽然价格较贵，仍然得到大量使用。现今，更以防水卷材进一步推广到建筑物屋顶、地铁、隧道、沟槽等的防水、防潮上面。SBS与S-SBR、NP橡胶并用制造的海绵，比原来PVC、EVA塑料海绵更富于橡胶触感，且比硫化橡胶要轻，颜色鲜艳，花纹清晰。因而，不仅适于制造胶鞋中底的海绵，也是旅游鞋、运动鞋、时装鞋等一次性大底的理想材料。近些年来，异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物（S 工S）发展很快，其产量已占TPS量的1／3左右，约90%用在粘合剂方面。用SIS制成的热熔胶不仅粘性优越，而且耐热性也好，现已成为美欧日各国热熔胶的主要材料。 SBS和SIS的最大问题是不耐热，使用温度一般不能超过80℃。同时，其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。为此，近年来美欧等国对它进行了一系列性能改进，先后出现了SBS和SIS经饱和加氢的SEBS和SEPS。SEBS（以BR加氢作软链段）和SEPS（以IR加氢作软链段）可使抗冲强度大幅度提高，耐天候性和耐热老化性也好。日本三菱化学在1984年又以SEBS、SEPS为基料制成了性能更好的混合料，并将此饱和型TPS命名为“Rubberron”上市。因此，SEBS和SEPS不仅是通用，也是工程塑料用的改善耐天候性、耐磨性和耐热老化性的共混材料，故而很快发展成为尼龙（PA）、聚碳酸酯（PC）等工程塑料类“合金”的增容剂。此外，还开发了环氧树脂用的高透明性TPS以及医疗卫生用的生体无毒TPS等许多新的品种。 SBS或SEBS等与PP塑料熔融共混，还可以形成IPN型TPS。所谓IPN，实际是两种网络互相贯穿在一起的聚合物，故又称之为互穿网络化合物。虽然它们大多数属于热固性树脂类，但也有不少像TPE的以交叉连续相形态表现出来的热塑性弹性体。用SBS 或SES为基材与其他工程塑料形成的IPN—TPS，可以不用预处理而直接涂装。涂层不易刮伤，并且具有一定的耐油性，弹性系数在低温较宽的温度范围内没有什么变化；大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能。苯乙烯类化合物与橡胶接技共聚也能成为具有热塑性的TPE，己开发的有EPDM／苯乙烯、BR／苯乙烯、CI-IIR ／苯乙烯、NP／苯乙烯等。 2．烯烃类TPE 烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。由于它比其它TPE的比重轻（仅为O．88），耐热性高达100℃，耐天候性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。自从1972年在美国由UniroyaI公司以TPR的商品名首先上市以来，多年以两位数增长，2000年生产量已达3 5万t，到2002年估计可达40万t。现在，TPO已成为美日欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。特别是在汽车上已占到其总量3／4，用其制造的汽车保险杠，已基本取代了原来的金属和PU。 1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完