热塑性弹性体的物理性能

tpu 体积电阻率
TPU是一种热塑性弹性体，具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于鞋材、汽车、电子、医疗等领域。

其中，TPU的体积电阻率是其重要的物理性能之一。

体积电阻率是指单位体积材料内电阻的大小，通常用欧姆·米（Ω·m）表示。

TPU的体积电阻率通常在10^12-10^16Ω·m之间，这意味着TPU具有良好的绝缘性能，能够有效地阻止电流的流动。

TPU的体积电阻率受多种因素的影响，如材料的成分、结构、温度、湿度等。

其中，材料的成分和结构是影响TPU体积电阻率的主要因素。

TPU的成分通常包括聚酯、聚醚、聚氨酯等，不同成分的TPU 具有不同的体积电阻率。

例如，聚酯型TPU的体积电阻率通常较低，而聚氨酯型TPU的体积电阻率较高。

此外，TPU的结构也会影响其体积电阻率。

例如，TPU的分子链越长，其体积电阻率越高。

温度和湿度也会影响TPU的体积电阻率。

一般来说，温度越高，TPU的体积电阻率越低，因为高温会使TPU分子链的运动加剧，导致电子更容易通过材料。

而湿度对TPU的体积电阻率影响较小，因为TPU本身具有较好的防潮性能。

总的来说，TPU的体积电阻率是其重要的物理性能之一，影响着其在电子、医疗等领域的应用。

为了满足不同领域的需求，需要根据具体应用场景选择合适的TPU材料，并控制好其成分、结构、温度、
湿度等因素，以保证其体积电阻率的稳定性和可靠性。

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。

热塑性弹性体常用物性指标含一、物理性能1.1. 比重或者密度密度表示表示材料单位体积的质量，单位（g/cm3），比重则表示材料的密度同水的密度之比，水的密度是1（g/cm3）热塑性弹性体TPV的密度比水都轻，能飘浮在水上，故也称水山飘。

1.2. 硬度硬度表示材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。

通常热塑性弹性体所采用的硬度单位为邵氏硬度（或肖氏硬度），英语称为Shore Hardness，肖氏硬度单位分2个等级，A和D，与此对应，有肖A硬度计和肖D 硬度计，肖A硬度计通常用于测定硬度比较低的弹性体，一般硬度超过90的弹性体，建议采用肖D硬度计。

通常硬度越高，拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、耐磨耗性、耐高温、耐溶剂及油品性能会提高；但是压缩变形、低温脆性会变差，另硬度越高，加工温度也越高。

这个性能指标很重要，是在与客户沟通时首要确定的指标，离开这一指标，谈其它性能指标就没有任何意义。

1.3. 熔指熔指是指在一定条件下（温度和负荷）单位时间流过某一孔洞的塑料质量或熔融体积，单位是（g/min）。

对化学结构一定的树脂，其熔融指数越小，分子量就越大，则其断裂强度、硬度、韧性、耐老化稳定性等性能都有所提高。

而熔融指数大，分子量就小，成型时的流动性就相应好一些。

通常对于TPV弹性体来说熔指并不能十分准备的表示其成型流动性能，因为TPV是一种剪切变稀流体，加工时候，螺杆对其剪切的强弱，对流动性影响很大，这个对加工工艺的指导很重要。

1.4. 收缩率这里的收缩率主要指的是注塑成型加工时候的收缩率，收缩率用该公式S={(D－M)/D}×100%计算得出，其中S表示收缩率、D表示模具尺寸、M表示成型后制品尺寸。

如果当某制品确定要用TPE的时候，首先得确定该TPE的收缩率，然后根据这个收缩率来开注塑成型模具。

一般热塑性弹性体的收缩率在1~5，比较常见的在1.5~3%，热塑性弹性体TPV的收缩率在1.5~2%之间1.5 脆化温度零下60度2）力学性能2.1. 拉伸强度拉伸强度指材料产生最大均匀塑性变形的应力。

热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer 简称：TPE）[1]是一类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，它是由塑料段（硬段）和橡胶段（弹性软段）相连组成的。

分子链间的硬段内聚能较大，通过范德华力等非共价作用相互缔合形成物理交联点，软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段。

硬段聚集相分散在软段（橡胶段）形成的连续相基体之间，在形态上属微观多相结构。

在常温下，硬段不仅起到固定软段（弹性链段）的物理交联作用，同时还产生补强作用，而且，这种“物理”交联具有可逆性，即在高温下约束力丧失，呈塑性；温度降至常温时，交联又恢复，起类似硫化橡胶交联点的作用。

由于常温下显示橡胶弹性，而高温下又能塑化成型，故被称为“第三代橡胶”。

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等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。

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。

它们都是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。

热塑性塑料是在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料。

如聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚苯乙烯（PS），聚碳酸酯（PC），聚酰胺（PA），聚甲醛（POM），ABS树脂等。

热塑性弹性体和热塑性塑料的共混性能良好，二者通过共混加工，可以得到性能更为优异的复合材料，成为目前材料科学研究的热点。

热塑性弹性体的制备与性能研究热塑性弹性体是一种融合了热塑性聚合物和弹性体两种材料特性的新型材料。

它可以通过加热塑性聚合物来得到各种形状，并具有弹性体的良好弹性和回复性能。

由于其优秀的性能和广泛的应用场景，在制备和性能研究方面都备受关注。

1. 制备方法热塑性弹性体的制备主要分为两种方法：一种是通过交联聚合制备，另一种是通过物理共混法制备。

其中，交联聚合制备的热塑性弹性体具有更高的强度和韧性，但制备过程较为繁琐。

而物理共混制备则更为简单，但制备出的材料性能相对较差。

交联聚合制备的方法分为两步：首先，通过自由基聚合反应聚合出热塑性聚合物。

然后，在热塑性聚合物中引入交联剂，进行交联反应。

此时，交联剂会与热塑性聚合物中的自由基反应，从而形成三维交联网络结构，从而得到热塑性弹性体。

这种方法可以通过控制反应条件和交联剂的种类和用量来调控材料的性能。

物理共混制备的方法较为简单，只需要将热塑性聚合物和弹性体混合在一起，并在一定条件下进行挤出成形或注塑成形即可。

在共混过程中，需要调控温度、剪切速率和混合时间等参数，以达到材料的最佳性能。

2. 性能研究热塑性弹性体具有优异的物理、机械和化学性能。

其物理性能包括热膨胀系数、玻璃化转变温度、热变形温度和透光性等。

机械性能包括强度、韧性、硬度和拉伸性能等。

化学性能则涉及耐溶剂、耐臭氧、耐热氧老化和耐紫外线等方面。

热塑性弹性体的物理和机械性能主要受制备方法和配方的影响。

在制备过程中，交联剂的种类和用量、聚合物的种类和分子量、弹性体的种类和粒度大小等参数都对材料性能具有重要影响。

例如，在交联聚合制备过程中，交联剂的用量增加会增加材料强度和韧性，但过量的交联剂会导致材料变脆。

化学稳定性是热塑性弹性体的一项重要性能。

不同类型的弹性体具有不同的化学性质，例如，一些弹性体对油和溶剂较为敏感，另一些则对水分敏感。

因此，在配方设计时需要考虑到目标应用场景，并选择与之相匹配的弹性体类型。

3. 应用前景热塑性弹性体广泛应用于汽车零部件、电子产品、医疗器械、建筑材料、户外用品等领域。

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（参考）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。

常见牌号G130D具有与橡胶相似的挠性、弹性以及机械强度，但它的耐热性和耐候性比橡胶好。

所有等级的KEYFLEX BT都是嵌段共聚物，由聚丁烯—对苯二酸盐的硬（结晶体）段和基于长链的聚醚乙二醇软（非结晶的）段组成。

其属性由硬段到软段的比率来决定。

应用：软管套，以及液压软管带、管道、密封材料G140D具有与橡胶相似的挠性、弹性以及机械强度，但它的耐热性和耐候性比橡胶好。