彈性體TPV TPE TPR TPU區(qū)分-2012.2.2更新

1、熱塑性彈性體TPV TPE TPR TPU 的區(qū)分方法簡(jiǎn)介2011.8.28日更新摘要：從熱塑性彈性體的原料、特性、成本上對(duì)TPV 、TPR 、TPU 、TPO 、TPE 進(jìn)行區(qū)別。關(guān)鍵詞：熱塑性；彈性體；TPV ；TPE ；TPR ；TPU ；1. 1.序言序言熱塑性彈性體（英文為Thermoplastic Elastomer）是一種具有橡膠的特性（高彈性、壓縮永久變形等），又具有塑料的加工特征（工藝簡(jiǎn)單）的環(huán)保低碳性復(fù)合材料。（大眾化口語(yǔ)：熱塑性彈性體是一種具有橡膠的高彈性，高回彈性，又具有可注塑加工的特征，具有環(huán)保無(wú)毒安全，硬度范圍廣，有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，

2、加工性能優(yōu)越，無(wú)須硫化，可以循環(huán)使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP 、PE 、PC 、PS 、ABS 等基體材料包覆粘合，也可以單獨(dú)成型。）因歷史和使用習(xí)慣等問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外熱塑性彈性體尚無(wú)統(tǒng)一命名，大部分地區(qū)習(xí)慣以英文縮寫字母TPE 統(tǒng)稱熱塑性彈性體。T:THERMO=為熱塑性,在加熱的情況下,可用塑料的加工方法,如注塑,擠出,壓延,模塑等；P:PLASTIC=塑性,在加工溫度下具有流動(dòng)性,加工為一定的形狀,冷卻后保留形狀；E:ELASTIC=彈性體:在常溫下具有高彈態(tài)性能。簡(jiǎn)寫英文識(shí)別字母及翻譯中文翻譯地區(qū)的稱呼TPEE:ELASTIC（彈性體）熱塑性彈性體苯乙烯類彈性體（中國(guó)地區(qū)統(tǒng)

3、稱）TPRR:RUBBER（橡膠）熱塑性橡膠TPUU:URETHANEUREA（氨脂）聚氨酯類彈性體國(guó)際通用TPOO:OLEFIN（烯烴）烯烴類彈性體日本地區(qū)TP TPV V V:VULCANIZATE（硫化橡膠）熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠除日本外國(guó)際通用TPE 具有環(huán)保無(wú)毒安全等性能，且有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，可以循環(huán)使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP、PE、PC、PS、ABS等基體材料包覆粘合，也可以單獨(dú)成型。世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE （熱塑性彈性體）有：苯乙烯類（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烴類（TP0、TPV）、雙烯類（TPB、TP

4、I）、氯乙烯類（TPVC、TCPE）、氨酯類（TPU）、酯類（TPEE）、酰胺類（TPAE）、有機(jī)氟類（TPF）、有機(jī)硅類和乙烯類等，幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹(shù)脂的所有領(lǐng)域。2. 2.熱塑性彈性體的分類：熱塑性彈性體的分類：2.1TPV-熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化橡膠Thermoplastic Vulcanizate ；動(dòng)態(tài)全硫化：是指在熱塑性樹(shù)脂與橡膠熔融共混時(shí)，橡膠相在交聯(lián)劑作用下發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，并借助強(qiáng)烈的機(jī)械剪切作用，被剪切破碎成大量微米級(jí)交聯(lián)橡膠顆粒，分散在熱塑性樹(shù)脂連續(xù)相中的過(guò)程。以PP 為硬鏈段、EPDM 為軟鏈段進(jìn)行熔融共混時(shí)，加入使其硫化的交聯(lián)劑，利用密煉機(jī)、螺桿機(jī)等機(jī)械高度剪切

5、的力量，使完全硫化的EPDM 交聯(lián)橡膠的粒子，以微米級(jí)尺寸（低于1微米）充分分散在PP 基體之中。具有硫化橡膠的耐熱性能和 擠出等熱塑性塑料的加工方法加工，高效、簡(jiǎn)單易行，無(wú)需增添設(shè)備，流動(dòng)性高、收縮率小。不需硫化的易加工共性能，使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了l/4，節(jié)約能耗25%40%，提高效率1020倍，堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。比重輕（0.900.97），外觀質(zhì)量均勻，表面檔次高，手感好。熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠（TPV）的性能特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面（該數(shù)據(jù)參考道恩北化TPV 所提供的11-64A“對(duì)應(yīng)santoprene 101-64”質(zhì)檢表）：TPV 在60+135可正常使用；不承受負(fù)

6、荷時(shí)，耐高溫能達(dá)到+150。軟硬度應(yīng)用范圍廣，25A70D；易染色的優(yōu)點(diǎn)大大提高了制品設(shè)計(jì)的自由度。 綠色環(huán)保，可回收使用，且反復(fù)使 用六次性能無(wú)明顯下降TPV具有極優(yōu)的耐臭氧及耐侯性；TPV具有抗動(dòng)態(tài)疲勞性、極好的耐候性、良好的耐磨性；良好的彈性和耐壓縮變形性，耐環(huán)境、耐老化性相當(dāng)于三元乙丙橡膠； TPV對(duì)水基酸堿液體、 極性油品具有出色的抗侵蝕能力TPV 耐油耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠不相上下。TPV具有優(yōu)良的耐酸堿性能，對(duì)酸堿類清潔劑均有很強(qiáng)抵抗力，在酸堿環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用后仍能保持原有特性。此外，由道恩北化TPV 所提供的阻燃級(jí)TPV （型號(hào)12-64A）、抗紫外級(jí)（13-64A）、高流

7、動(dòng)級(jí)（14-64A）、耐高溫級(jí)（732-64A）、食品級(jí)（F621-64A）等相關(guān)的UL 認(rèn)證書、FDA證書、SGS、MSDS可以看出，TPV在線材阻燃（Vo、V1、V2、HB）、紫外線抗老化、熱空氣老化（1000C、720h）、氙燈老化（1000h650C 8KJ/m-2*h）、抗高溫（60150）、耐臭氧（230C、100ppm、48h）、耐油性（1250C、72h3#oil）方面的性能是非常有優(yōu)勢(shì)的。（以上數(shù)據(jù)已經(jīng)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)檢測(cè)，歡迎各方面朋友監(jiān)督檢查）2.2. TPO-聚烯烴熱塑性彈性體ThermoplasticPolyolefin ；以PP 和EPDM 的簡(jiǎn)單物理共混物（部分硫化

8、），簡(jiǎn)稱TPO 。在日本，除了TPU，其他熱塑性彈性體類材料習(xí)慣上統(tǒng)稱為TPO，即日本人說(shuō)的TPO=TPE=TPV=TPR；但目前的TPO 基本上都改進(jìn)為高度硫化橡膠（近似于TPV），但又添加部分SEBS 進(jìn)行改性，所以碰到日本客戶時(shí)需要多多詢問(wèn)。日本三菱化學(xué)在1984年又以SEBS、SEPS為基料制成了性能更好的混合料，并將此飽和型TPS命名為“Rubberron”上市。因此，SEBS和SEPS不僅是通用，與PP塑料熔融共混，形成IPN型TPS（所謂IPN，實(shí)際是兩種網(wǎng)絡(luò)互相貫穿在一起的聚合物，故又稱之為互穿網(wǎng)絡(luò)化合物；它們大多數(shù)屬于熱固性樹(shù)脂類，但也有不少像TPE的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)

9、的熱塑性彈性體）。用SBS或SE8S為基材與其他工程塑料形成的IPNTPS，可以不用預(yù)處理而直接涂裝；涂層不易刮傷，并且具有一定的耐油性，彈性系數(shù)在低溫較寬的溫度范圍內(nèi)沒(méi)有什么變化，大大提高了工程塑料的耐寒和耐熱性能。苯乙烯類化合物與橡膠接技共聚也能成為具有熱塑性的TPE，已開(kāi)發(fā)的有EPDM苯乙烯、BR苯乙烯、CIIIR苯乙烯、NR苯乙烯等。總結(jié)：a 、TPO 和TPV 都屬于聚烯烴類熱塑性彈性體，為了區(qū)別TPV 論壇上習(xí)慣簡(jiǎn)稱其為聚烯烴類熱塑性彈性體（也可稱為：熱塑性彈性體部分硫化橡膠）；b 、TPO （以TPO 為品牌名稱的基本都是日本企業(yè)，如理研TPO ）近似于國(guó)內(nèi)的TPV 體系，價(jià)格在

10、45左右，且產(chǎn)能相當(dāng)緊張（日本汽車行業(yè)消耗）。2.3熱塑性彈性體TPE國(guó)內(nèi)一般叫“TPE”材料，基本上屬于苯乙烯類熱塑性彈性體。苯乙烯類TPE （國(guó)外稱TPS ），為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物，性能接近SBR 橡膠。優(yōu)點(diǎn)：具有橡膠的高彈性，又具有可注塑加工的特征；環(huán)保無(wú)毒安全，有優(yōu)良的著色性，觸感柔軟，耐候性，抗疲勞性和耐溫性，加工性能優(yōu)越，無(wú)須硫化，可以循環(huán)使用降低成本，既可以二次注塑成型，與PP 、PE 、PC 、PS 、ABS 等基體材料包覆粘合，也可以單獨(dú)成型。缺點(diǎn)：SBS 和SIS 的最大問(wèn)題是耐熱性差，使用溫度一般不能超過(guò)80。同時(shí)，其強(qiáng)伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也

11、都無(wú)法同橡膠相比。近年來(lái)美歐等國(guó)對(duì)它進(jìn)行了一系列性能改進(jìn)，先后出現(xiàn)了SBS 和SIS 經(jīng)飽和加氫的SEBS 和SEPS 。SEBS(以BR 加氫作軟鏈段 和SEPS(以IR 加氫作軟鏈段可使抗沖強(qiáng)度大幅度提高，耐天侯性和耐熱老化性也好。 苯乙烯類熱塑性彈性體種類與組成 結(jié)構(gòu)組成 苯乙烯 類 TPE SBS SIS SEBS SEPS 軟鏈段 硬鏈段 聚苯乙 烯(PS 聚苯乙 烯(PS 聚苯乙 烯(PS 聚苯乙 烯(PS BR IR 加氫 BR 加氫 IR 苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚 苯乙烯異戊二烯苯乙烯嵌段共聚 苯乙烯丁二烯(以 BR 加氫作軟鏈段 苯乙烯嵌段共聚 苯乙烯異戊二烯(以 IR 加

12、氫作軟鏈段 苯乙烯嵌段共聚 成型模式 使用 上限 80 80 110 110 改性 TPE（ SEBS/ SEPS）的特點(diǎn)： 改性后的 TPE 耐溫可以到 110， 阻燃、 Vo 無(wú)鹵阻燃系列的 SEBS/ SEPS 改性 TPE 因其拉伸效好、表面光滑，目前在蘋果耳機(jī)線等應(yīng)用上較為常見(jiàn)， 主要生產(chǎn)廠家來(lái)自臺(tái)灣地區(qū)，但價(jià)格昂貴。 2.4. 苯乙烯類彈性體 TPR：熱塑性橡膠（英文為 Thermoplastic Rubber-TPR）； TPR 最初是美國(guó)人首先起出來(lái)的，當(dāng)時(shí)熱塑性彈性體尚無(wú)統(tǒng)一的命名，習(xí) 慣以英文字母縮寫語(yǔ) TPR 表示熱塑性橡膠，TPE 表示熱塑性彈性體（兩者 在有關(guān)資料著作

13、中均有使用）；并應(yīng)用在 PP 和 EPDM 的簡(jiǎn)單共混物上的，后來(lái) AES 公司的 PP/EPDM 型 TPV(初期叫 TPR 后來(lái)改稱 TPV也沿用了這一名稱，再后 來(lái)這一名稱可能是臺(tái)灣人叫開(kāi)了，并在大陸流行。 不管國(guó)外怎么稱呼，目前中國(guó)國(guó)內(nèi) TPR 與苯乙烯類 TPE 屬于同一個(gè)概 念，表示熱塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，習(xí)慣稱為熱塑性丁苯 橡膠，即在國(guó)內(nèi) TPE=苯乙烯類 TPE。 但是，因?yàn)闅v史和翻譯問(wèn)題，TPV（熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠）的中文簡(jiǎn)稱為熱 塑性橡膠（英文 Thermoplastic Rubber） ，即 TPR。這也就是我們不和客戶說(shuō)我們 的材料 PP/EPDM 型

14、TPV 叫 TPR，因?yàn)檫@樣一說(shuō)有的客戶以為是苯乙烯類彈性 體，那如果是 SBS 基料的，價(jià)格比 TPV 低的多了。 2.5聚氨酯類熱塑性彈性體(簡(jiǎn)稱 TPU 聚 氨酯類 TPE 系由 與 異氰酸 酯反應(yīng)的氨 酯硬鏈 段與 聚酯或 聚醚軟鏈 段 相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠，簡(jiǎn)稱 TPU。 優(yōu)點(diǎn)：TPU 具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性，特別是耐 磨性最為突出；耐溫：-30-120。 缺點(diǎn)：耐熱性、耐熱水性、耐壓縮性較差，外觀易變黃，易粘模具 ，加工 工藝要求精準(zhǔn)，加工成本高。 3.結(jié)論 目前，熱塑性彈性體尚無(wú)統(tǒng)一的命名，習(xí)慣以英文字母縮寫語(yǔ)，為統(tǒng)一起見(jiàn)， 都以 TPE 或熱塑性

15、彈性體稱之。 （1）TPE=TPR，是所有熱塑性彈性體和熱塑性橡膠的總稱，在中國(guó)代表苯乙烯類 彈性體； （2）美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)的對(duì)苯乙烯類彈性體 TPE(SBS、SEBS、SIS 基體和 動(dòng)態(tài)硫化橡膠 TPV（EPDM+PP-X）不分類，統(tǒng)稱 TPR。 （3）EPDM+PP 的彈性體屬于聚烯烴彈性體，即 TPV 和 TPO 是同樣的概念； （4）聚烯烴彈性體 TPV/TPO 區(qū)別：a、共同點(diǎn)：TPO、TPV 都是由 EPDM（聚烯烴 彈性體）+PP。b、不同點(diǎn)：TPO-聚烯烴熱塑性彈性體；TPV-動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈 性體橡膠; TPO 屬于簡(jiǎn)單物理共混物（部分硫化，交聯(lián)程度低） ，TPV 是完全硫 化（動(dòng)態(tài)微米級(jí)別的鑲段式完全硫化，交聯(lián)程度非常高） 。 （5）TPU：耐磨，拉伸大；彈性差，不耐酸堿、油。 TPV：耐酸堿、油、耐氣 候、耐高溫，抗紫外、彈性最好；拉伸差。 TPE/TPR：各種性能都很平庸，單價(jià) 價(jià)格最便宜。 熱塑性彈性體性能比較 性能 EPDM+PP-X TPV TPO -40-125 苯乙烯類 TPE/TPR TPU SBS -20-80 SEBS -3