TPE,TPV和(hé)TPU,TPEE四種彈性體材料的(de)區(qū)别以及對(duì)比分(fēn)析

新聞來(lái)源： 日期：2023年08月(yuè)25日 點擊數:

一、TPE

TPE特性：熱(rè)塑性彈性體TPE具有硫化(huà)橡膠的(de)物(wù)理(lǐ)機械性能和(hé)熱(rè)塑性塑料的(de)工藝加工性能，具有橡膠的(de)高(gāo)彈性，高(gāo)強度，高(gāo)回彈性，又具有可(kě)注塑加工的(de)特征，具有環保無毒安全，硬度範圍廣，有優良的(de)著(zhe)色性，觸感柔軟，耐候性，**性和(hé)耐溫性，加工性能優越，無須硫化(huà)，可(kě)以循環使用(yòng)降低成本，既可(kě)以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也(yě)可(kě)以單獨成型。

透明(míng)系列 ：産品性能：硬度範圍廣，從超軟0A到100A。**的(de)透明(míng)性、光(guāng)澤度，以及舒适的(de)手感，廣泛用(yòng)于成人(rén)用(yòng)品。具有良好的(de)抗紫外線、耐候性、耐高(gāo)溫，長(cháng)期用(yòng)于戶外。

射粘系列　産品性能：**的(de)手感，與硬膠ABS, PC,PC/ABS, PA6, PA66等黏結牢固，防滑省力并且易于著(zhe)色，應用(yòng)範圍：家電外殼、手柄、握把等。

二、TPV

熱(rè)塑性硫化(huà)橡膠（英文爲Thermoplastic Vulcanizate），簡稱爲TPV，熱(rè)塑性硫化(huà)橡膠的(de)中文簡稱爲熱(rè)塑性橡膠（英文Thermoplastic Rubber），簡稱爲TPR，但這(zhè)個(gè)名稱容易和(hé)其它種類的(de)TPE相混淆在一起，因爲通(tōng)常熱(rè)塑性彈性體也(yě)被大(dà)家叫做(zuò)熱(rè)塑性橡膠，尤其是苯乙烯類彈性體，目前至少在中國似乎"TPR”已經成爲它的(de)專有名稱了(le)，一提起TPR，就是指以SBS、SEBS等苯乙烯類彈性體爲基料的(de)熱(rè)塑性彈性體，這(zhè)與苯乙烯類彈性體在民用(yòng)以及終端消費品領域中消耗量之大(dà)是分(fēn)不開的(de)。

tpv的(de)組成

TPV主要由二部分(fēn)組成，一是塑料，作爲連續相，二是橡膠作爲分(fēn)散相。通(tōng)常橡膠需要與軟化(huà)油或增塑劑與之配合。硫化(huà)劑和(hé)一些輔助助劑也(yě)是必不可(kě)少的(de)。另外爲了(le)降低成本或者提高(gāo)某方面的(de)性能，一些無機填料會被填加。

具體性能

1、良好的(de)彈性和(hé)耐壓縮變形性，耐環境、耐老化(huà)性相當于三元乙丙橡膠，同時(shí)其耐油耐溶劑性能與通(tōng)用(yòng)型氯丁橡膠不相上下(xià)。

2、應用(yòng)溫度範圍廣（– 60—150℃），軟硬度應用(yòng)範圍廣(25A—54D),易染色的(de)優點大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)制品設計的(de)自由度。

3、優良的(de)加工性能：可(kě)用(yòng)注射、擠出等熱(rè)塑性塑料的(de)加工方法加工，高(gāo)效、簡單易行，無需增添設備，流動性高(gāo)、收縮率小。

4、綠(lǜ)色環保，可(kě)回收使用(yòng)，且反複使用(yòng)六次性能無明(míng)顯下(xià)降，符合歐盟環保要求。

5、比重輕（0.90—0.97），外觀質量均勻，表面檔次高(gāo)，手感好。

基于以上性能特點， TPV在廣泛的(de)應用(yòng)領域與傳統橡膠材料、其他(tā)TPE彈性體（包括TPR\SBS、SEBS、TPU等）材料或PVC等塑料材料相比，在綜合性能和(hé)綜合成本方面都具備**的(de)替代優勢，從而爲制品企業在産品創新、提升産品附加值、提高(gāo)競争力方面提供了(le)新的(de)選擇。

A、汽車安全氣囊展開門。**外已确認Hytrel是目前**的(de)材料。

B、液壓軟管。内外層都用(yòng)Hytrel，擠出機螺杆是漸變變流螺杆（Gradual transition screw），等螺距、高(gāo)壓縮比（2.7/1～4/1）。

C、工業車輪。耐磨、質量輕。

D、撓性連軸節：耐磨、高(gāo)載荷和(hé)高(gāo)扭矩下(xià)生熱(rè)小。

E、消防膠管内層膠：耐水(shuǐ)解、耐黴菌、**性都優良。

F、越野滑雪(xuě)靴底：低溫屈撓性好、**性佳。

G、汽車防塵罩

三、TPU

聚氨脂熱(rè)塑性彈性體（TPU）又稱聚氨酯橡膠，屬于一類在分(fēn)子鏈中含有較多(duō)氨基甲酸酯基團（—NHCOO—）的(de)彈性聚合物(wù)材料。它是由低聚制二異氰酸酯與帶有端羟基的(de)聚醚或聚酯多(duō)元醇以及低分(fēn)子量二元醇鏈增長(cháng)劑相互應而制得(de)。聚氨酯彈性體是一種嵌段聚合物(wù)，一般由多(duō)元醇的(de)柔性長(cháng)鏈構成軟段，以二異氰酸酯及擴鏈劑構成硬段。硬段與硬段互相交替排列有序，形成重複結構結晶單元，賦予彈性體以高(gāo)強度、剛性和(hé)高(gāo)熔點等性能；軟段則無序卷曲排列，形成無定型區(qū)，給予彈性體以柔性、彈性、吸濕性和(hé)耐低溫性能。聚氨酯彈性體分(fēn)子鏈中含大(dà)量有氨酯基團和(hé)醚、酯及脲基團，以強有力的(de)氫鍵結合而成。由衆多(duō)的(de)醚和(hé)酯生成的(de)配方可(kě)以得(de)到性能很不相同的(de)聚氨酯彈性體品種。這(zhè)些結構特點使聚氨酯彈性體具有優異的(de)耐磨性、韌性和(hé)高(gāo)彈性，也(yě)很容易與其他(tā)聚合物(wù)具有相容性。

（一）聚氨酯熱(rè)塑性彈性體的(de)性能

1、TPU形成及組合多(duō)樣性、品種繁多(duō)，有混煉型、澆鑄型和(hé)熱(rè)塑型，化(huà)學結構也(yě)比較複雜(zá)，而且性能各異，如聚酯型TPU的(de)力學性能高(gāo)、耐油性好，但耐水(shuǐ)性較差；聚醚型TPU的(de)耐低溫性及耐水(shuǐ)性優于聚酯型，但耐油性、力學性能卻比聚酯型差些。總的(de)來(lái)說均具有良好的(de)物(wù)理(lǐ)綜合性能，其性能介于一般橡膠和(hé)熱(rè)塑性塑料之間。TPU一般分(fēn)爲混煉型、澆鑄型和(hé)熱(rè)塑型。

2、TPU是嵌段共聚物(wù)，硬段與軟段的(de)組分(fēn)比例決定TPU的(de)性能。硬段對(duì)模量、硬度和(hé)撕裂強度有特殊的(de)作用(yòng)，而軟段則主要影(yǐng)響制品的(de)彈性及低溫性能。TPU具有優異的(de)柔軟性和(hé)回彈性，可(kě)從很軟到很硬，從柔曲性很好到剛性很大(dà)，或者從能吸水(shuǐ)分(fēn)的(de)親水(shuǐ)型式到排斥水(shuǐ)的(de)憎水(shuǐ)型，并在較寬的(de)硬度範圍内（邵氏A10-D75）保持較高(gāo)的(de)彈性，在相同硬度下(xià)比其他(tā)彈性體承載能力高(gāo)。

3、TPU具有優良的(de)耐磨性，其耐磨性是天然橡膠的(de)2-10倍；斷裂伸長(cháng)率高(gāo)達600%~800%，比天然橡膠高(gāo)出300%。

4、TPU的(de)抗沖擊強度比較高(gāo)，密度爲1.14-1.22g/cm3,抗張強度30-65MPa,酯類TPU略高(gāo)于醚類TPU;熱(rè)性能也(yě)較高(gāo),長(cháng)期使用(yòng)溫度在-50-90℃的(de)溫度下(xià)還(hái)表現出其良好的(de)柔軟彈性.

5、TPU耐化(huà)學性、耐油性、耐輻射、耐氧性、耐臭氧性、耐疲勞性及抗震性良好，耐熱(rè)性也(yě)比較高(gāo)，而模塑和(hé)加工成本低。

6、與金屬材料相比，TPU制品具有重量輕、噪音(yīn)低、耐磨耗、加工費用(yòng)低及耐腐蝕等優點；與塑料相比，TPU具有不發脆、彈性記憶、耐磨等優點；與橡膠相比，TPU具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高(gāo)承載性、可(kě)灌封、可(kě)澆注、硬度範圍廣等優點。

7、TPU耐候比較差，在太陽光(guāng)下(xià)易發生老化(huà)降解，因此在加工中應添加抗氧劑及光(guāng)穩定劑。

四、TPEE

熱(rè)塑性聚酯彈性體簡稱TPEE或COPE，是一類含有PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(結晶相)和(hé)脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)軟段的(de)線型嵌段共聚物(wù)。TPEE屬于高(gāo)性能工程級彈性體，具有機械強度高(gāo)、彈性好、抗沖擊、耐蠕變、耐寒、耐彎曲疲勞性、耐油、耐化(huà)學藥品和(hé)溶劑侵蝕等優點，具有良好的(de)加工性，并可(kě)填充、增強及合金化(huà)改性，在汽車零部件、液壓軟管、電纜電線、電子電器、工業制品、文體用(yòng)品、生物(wù)材料等領域得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。

TPEE的(de)物(wù)理(lǐ)化(huà)學性能

1、力學性能 通(tōng)過對(duì)軟硬段比例的(de)調節，TPEE的(de)硬度可(kě)以從邵氏D32到D80變化(huà)，其彈性和(hé)強度介于橡膠和(hé)塑料之間。與其他(tā)熱(rè)塑性彈性體(TPE)相比，在低應變條件下(xià)，TPEE模量比相同硬度的(de)其他(tā)TPE高(gāo)。當以模量爲重要的(de)設計條件時(shí)，用(yòng)TPEE可(kě)縮小制品的(de)橫截面積，減少材料用(yòng)量。

2、拉伸強度 與聚氨酯彈性體(TPU)相比，TPEE壓縮模量與拉伸模量要高(gāo)得(de)多(duō)，用(yòng)相同硬度的(de)TPEE和(hé)TPU制作同一零件，前者可(kě)以承受更大(dà)的(de)負載。在室溫以上，TPEE彎曲模量很高(gāo)，适宜制作懸臂梁或扭矩型部件，特别适合制作高(gāo)溫部件。TPEE低溫柔順性好，低溫缺口沖擊強度優于其他(tā)TPE，耐磨耗性與TPU相當。TPEE具有優異的(de)耐疲勞性能，與高(gāo)彈性特點相結合，使該材料成爲多(duō)次循環負載使用(yòng)條件下(xià)的(de)理(lǐ)想材料，适宜制作齒輪、膠輥、撓性聯軸節、皮帶等。

3、耐熱(rè)性能 TPEE具有優異的(de)耐熱(rè)性能，硬度越高(gāo)，耐熱(rè)性越好。TPEE的(de)使用(yòng)溫度非常高(gāo)，能适應汽車生産線上的(de)烘漆溫度(150-160℃)，并且它在高(gāo)溫下(xià)機械性能損失小。在120℃以上使用(yòng)，TPEE拉伸強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于TPU。此外，TPEE還(hái)具有出色的(de)耐低溫性能。TPEE脆點低于-70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大(dà)部分(fēn)TPEE可(kě)在-40℃下(xià)長(cháng)期使用(yòng)。由于在高(gāo)、低溫時(shí)表現出的(de)均衡性能，TPEE的(de)工作溫度範圍非常寬，可(kě)在-70-200℃使用(yòng)。

4、耐化(huà)學介質性 TPEE具有**的(de)耐油性，在室溫下(xià)能耐大(dà)多(duō)數極性液體化(huà)學介質(如酸、堿、胺及二醇類化(huà)合物(wù))，其耐化(huà)學品的(de)能力随其硬度的(de)提高(gāo)而提高(gāo)。TPEE對(duì)大(dà)多(duō)數有機溶劑、燃料及氣體的(de)抗溶脹性能和(hé)抗滲透性能較好，對(duì)燃油滲透性僅爲氯丁膠、氯磺化(huà)聚乙烯、丁腈膠等耐油橡膠的(de)1/3-1/300。

5、耐候性、耐老化(huà)性 TPEE在水(shuǐ)霧、臭氧、室外大(dà)氣等各種外界條件下(xià)，化(huà)學穩定性優良。像大(dà)多(duō)數熱(rè)塑性彈性體(TPE)一樣，在紫外光(guāng)作用(yòng)下(xià)會發生降解(310nm以下(xià)的(de)紫外光(guāng)是降解的(de)一個(gè)主要因素)，因此對(duì)于室外應用(yòng)或制品受陽光(guāng)照(zhào)射的(de)條件，配方中應添加紫外光(guāng)防護助劑，其中包括炭黑(hēi)和(hé)各種顔料或其他(tā)屏蔽材料，酚類防老劑和(hé)苯并三唑型紫外光(guāng)屏蔽劑并用(yòng)，能夠有效地起到防紫外光(guāng)老化(huà)。

6、高(gāo)回彈性 将TPEE材料應用(yòng)到彈簧中，可(kě)使彈簧具有很長(cháng)的(de)使用(yòng)壽命，能夠幫助火車很平穩地啓動、加速、減速以及停止等。和(hé)金屬彈簧所不同的(de)是，它不會生鏽、也(yě)不會在自然環境條件下(xià)發生惡化(huà)、或者造成彈性破裂和(hé)損失等。而與橡膠材料相比，具有更大(dà)的(de)重複使用(yòng)性，還(hái)能保持很好的(de)彈性。

7、加工成型性 TPEE具有優良的(de)熔融穩定性和(hé)充分(fēn)的(de)熱(rè)塑性，故而具有良好的(de)加工性，可(kě)采用(yòng)各種熱(rè)塑性加工工藝進行加工，如擠出、注射、吹塑、旋轉模塑及熔融澆鑄成型等。在低剪切速率下(xià)，TPEE熔體粘度對(duì)剪切速率不敏感，而在高(gāo)剪切速率下(xià)，熔體粘度随剪切速率升高(gāo)而下(xià)降。由于TPEE熔體對(duì)溫度**敏感，在10℃變化(huà)範圍内，其熔融粘度變化(huà)幾倍至幾十倍，因此成型時(shí)應嚴格控制溫度。