热塑性弹性体

热塑性弹性体热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶或合成橡胶。

其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。

可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，水口边角粉碎后100%直接二次使用。

既简化加工过程，又降低加工成本，因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意。

因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料。

基本资料热塑性弹性体：常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体热塑型弹性体TPEE介绍以及SKYPEL的具体应用领域.TPEE是通过对苯二甲酸1,4-丁二醇及聚丁醇共聚而成，其硬段比例增大可增强物理刚性和化学稳定性，软段比例增大可提高柔韧性和低温性能。

SKYPEL 是SK 化学公司为其工程热塑性弹性体所注册的商品名称。

它是一种酯体系热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers)，其柔软性与弹性恢复力酷似橡胶，而机械性强度、耐热性及耐候性方面比橡胶优秀。

颜色有本色，透明，高透明。

不经过硫化工程，与普通热塑性树脂相同，以易于成型加工的树脂根据通常聚酯合成方法妥当调整软链段的共聚物量，从而形成适合各种用途的柔软性与机械性材质。

具有的特性⒈良好抗冲击和抗疲劳性能。

⒉高冲击强度和良好的低温柔韧性。

⒊温度上升时保持良好的性能。

⒋良好的对化学物质，油品，溶剂和天气的抵抗能力。

⒌高抗撕裂强度及高耐摩擦性能。

⒍易加工且具经济性。

⒎良好的可回收性。

热塑性弹性体的优缺点: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。

热塑性弹性体(TPE)
热塑性弹性体为在高于使用温度时产生流动转变的弹性体。

弹性体为多相材料,主链上嵌有硬段和软段,或在软的基链上接枝硬段,软段构成
可运动区域,这对于橡胶的弹性是很必要的,材料的交联区域通过加热方法可容
易地分开,这就限制了在高温条件下橡胶弹性特性的应用,TPE材料的热可递交
联使其可采用类似热塑性材料的加工工艺。

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；。

TPE(热可塑性弹性体) 概論一、 热塑性弹性体（TPE ）的定义热塑性弹性体（thermoplastic elastomer ，简记：TPE ）是指在常温下具 有加硫橡胶的性质（即弹性体的性质），在高温下又可以塑化变形之高分子 材料。

它可以用塑料的加工机器如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成 型、T-Die 流延成型等较传统硫化橡胶更为快速的加工方式制造成品，且有 质轻（密度低）、环保（可回收、燃烧无毒）、使用寿命长（可较传统橡胶达5~10 倍以上）、加工变化度大、制品总成本低等优点。

在各行业中，逐渐被 广泛使用。

TPE 有时候也被称作热塑性橡胶（Thermoplastic Rubber ，TPR ）， 但由其定义而言，应称为 TPE 较适当。

TPE 是弹性体，具有加硫橡胶的性质，但却不需要加硫。

此外 TPE 并 具有许多介于橡胶与塑料中间的特征。

二、 橡胶与塑料的基本性质TPE 为同时具有橡胶（或弹性体）与塑料之性质的材料，故以下先对橡 胶、塑料的基本性质做一简介。

应力应变图 1-1 各种物体的应力—应变特性包括橡胶（或弹性体）及塑料的高分子材料，其代表性的物理性质，可由应力—应变的特性看出。

图1-1 为各种高分子材料的试片，在被拉伸时表现的应力—应变行为。

图中箭头则表示试片受到拉伸及放松时，应力—应变的变化。

钢铁是伸长率（应变）很小的材料，其应力—应变性质如1所示，是可恢復原狀的完全弹性体。

而粘土则是完全的塑性体，如2所示，为完全无法回復。

至于高分子物质则兼具弹性体与塑性体的性质，为粘弹性体3的行为，但橡胶（或，要具体描述热塑性弹性体与一般塑料的区别并不容率、高回弹率、低压缩永久另一最大区别是分子结构的差異，由于TPE具必定由橡胶成分（即软质段，soft segment）与塑料成）所构成，软质段具有弹性，而硬质段则在常温时发。

但当温度上升时，硬质段的塑料成分会熔而成为可塑性变形，如同塑料般加工时成型。

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。

热塑性弹性体简介演示汇报人：2023-12-12•热塑性弹性体概述•热塑性弹性体的制备方法•热塑性弹性体的性能与影响因素目录•热塑性弹性体的市场与发展趋势•热塑性弹性体的生产工艺与设备•相关案例分析与应用目录01热塑性弹性体概述热塑性弹性体（TPE）是一种具有橡胶弹性和热塑性的高分子材料。

TPE具有柔软、弹性好、耐候、耐化学品等特点，同时具有加工成型方便、循环利用等优势。

定义与特性特性定义热塑性弹性体的种类与用途TPE包括苯乙烯类、聚烯烃类、聚氨酯类、聚酯类等。

用途TPE广泛应用于制造玩具、医疗器械、鞋底、密封件、电线电缆等。

电线电缆制造TPE可以用于制造电线电缆，具有耐高温、耐化学品等特点。

密封件制造TPE可以用于制造密封件，如O型圈、垫片等。

鞋底制造TPE可以用于制造鞋底，具有柔软、弹性好、耐磨损等特点。

玩具制造TPE主要用于制造玩具，如儿童玩具、智力玩具等。

医疗器械TPE可用于制造医疗器械，如手套、导管等。

热塑性弹性体的应用领域02热塑性弹性体的制备方法共混法是一种通过将两种或多种聚合物混合在一起，以获得所需性能和特性的热塑性弹性体制备方法。

定义在共混法中，通常将软聚合物（如橡胶）与硬聚合物（如树脂）混合在一起，以得到所需的弹性体。

过程共混法具有工艺简单、成本低、易于控制等优点。

优点然而，共混法有时可能会出现相分离、聚合物降解等问题。

缺点共混法化学合成法是一种通过化学反应直接合成热塑性弹性体的方法。

定义过程优点缺点在化学合成法中，通常使用单体或预聚体作为原料，通过聚合反应得到所需的弹性体。

化学合成法可以精确控制弹性体的分子量和化学结构。

该方法需要使用催化剂或引发剂，并需要严格控制反应条件。

化学合成法过程在热压法中，通常将软聚合物与硬聚合物分别加热至熔融状态，然后通过加压将其结合在一起。

缺点该方法需要使用高压设备，成本较高。

优点热压法可以制备出具有优异性能的复合材料。

定义热压法是一种通过加热和加压将两种或多种聚合物结合在一起的方法。

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大体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）。

硬段间的作使劲足以凝集成微区（如玻璃化微区或结晶微区），形成份子间的物理“交联”。

软段那么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先研究的热塑性弹性体，是目前世界上产量最大、进展最快的一种热塑性弹性体。

要紧包括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，弹性模量异样高，而且不随相对分子质量转变。

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普遍的应用。

二、聚氨酯类热塑性弹性体聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）一样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）组成软段，要紧操纵其低温性能、耐溶剂性和耐候性，而扩链剂及多异氰酸酯组成硬段。

由于硬、软段的配比能够在专门大范围内调整，因此所取得的热塑性聚氨酯既能够是柔软的弹性体，又能够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抗击能力，同时作为弹性体具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具紧缩永久变形小、承载能力大等优良性能。

第一章热塑性弹性体（TPE）：一种在常温下表现橡胶的性能，在高温下表现为塑料能塑化的多功能材料。

1结构特点：有硬段和软段，硬段是塑料部分；软段是橡胶部分。

热塑性弹性特主要是嵌段共聚物或接枝共聚物。

A-B：表示两嵌段共聚物。

A-B-C：三嵌段共聚物。

A-B-A：三嵌段共聚物，A在两端，B在中间。

（A-B）n：交替嵌段共聚物。

如：聚苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 S-B-S热塑性弹性体按交联方式可分为物理交联与化学交联。

按特定分可分为嵌段共聚物和接枝共聚物。

2在加工应用上的特点：可用标准热塑性塑料的加工设备和工艺流程进行加工成型；不需要硫化，工艺简单；边角废料可回收使用；在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。

3热塑性弹性体的优点：可用一般热塑性塑料的加工设备加工成型；生产效率大幅度提高；易于回收利用，降低成本；节能；应用领域广；可用塑料增加、增韧改性。

4热塑性弹性体的缺点：加工前干燥；要求成批生产；使用温度有一定的限制；低硬度热塑性弹性体品种数量有限。

第三章苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）1TPS又名苯乙烯嵌段共聚物SBC,由苯乙烯与丁二烯或异戊二烯以烷基锂为引发剂进行阴离子聚合制得。

2TPS分类按嵌段分：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；氢化SBS SEBS；氢化SIS SEPS。

（1）TPS有两个玻璃化温度（2）聚苯乙烯相为分离的球形区域（球形相畴）是硬段，作为多功能连接的交联网络结构。

3制备方法：顺序聚合法：用单活性引发剂（丁基锂）引发第一单体聚合，然后加入其它单体一次进行聚合；偶联法：用单活性引发剂进行聚合，然后用偶联剂将活性链连接；多官能团引发剂法：用具有两个或两个以上的活性中心的引发剂引发第一单体聚合，然后加入第二单体继续聚合。

4 TPS的配合体系有哪些？采用什么加工方法？应用？混合料、增塑剂（软化和塑化该聚合物中的橡胶相）、填充剂（降低成本和改进性能的应用）、与其它聚合物并用（改进某些性能）、稳定剂（防止降解）、其它添加剂。