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带你全面了解热塑性弹性体TPE材料的性能

来源:德创化工更新时间:2022-04-24点击次数:157次

TPE的概念

TPE又名热塑性弹性体,是一种兼有塑料和橡胶特性,在常温下显示橡胶的高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料(不需要硫化)。热塑性弹性体的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段,树脂段凭借链间作用力形成物理交联点,橡胶段是高弹性的链段,贡献弹性。塑料段的物理交联随温度的变化而呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性。因此,热塑性弹性体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,是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料,常被人们称为第三代橡胶。

TPE种类及介绍

TPE为热塑性弹性体的通称。根据材料分子结构的不同,TPE 弹性体主要分为,聚苯乙烯系热塑性弹性体TPS,热塑性聚氨酯TPU, PP与三元乙丙共混改性热塑性动态硫化弹性体TPV,热塑性聚酯弹性体TPEE.因这几类热塑性弹性体中常见,应用广,使用量大的是TPS类热塑性弹性体。

TPS概念:TPS是以SBS (聚苯乙烯-丁二烯-苯乙.烯嵌段共聚物)或氢化级SBS- - SEBS为基材改性得到的一类热塑性弹性体。弹性体业界习惯性的把以SEBS为基材改性而得的TPS弹性体也称为TPE,把以SBS为基材改性而得的TPS弹性体称为TPR。

TPS类弹性体的共性是具有塑料的热可塑加工性及橡胶的弹性,并因可以调整硬度,从而具有舒适的弹性触感。

TPE类TPS

表面为哑面,外观为透明,半透明或本色之圆粒或切粒。一般硬度范围为0-100A,密度0.88-1.2克/立方厘米。阻燃级别HB。燃烧时冒出淡淡的白色轻烟,并发出特殊之芳香气味。TPE 耐老化性好,化学稳定性优良,耐温-50-80摄氏度左右。

TPR类TPS

表面为亮面,外观为透明,半透明或本色之圆粒或切粒。一般硬度范围为0- 100A,密度0.88-1.2克/立方厘米。阻燃级别HB,燃烧时冒较为浓黑的烟,发出特殊之芳香气味。TPR 耐老化性能,化学稳定性均不如TPE,耐温-50-60摄氏度左右,耐水解性能较差。温度较高,或在温度高的水里容易发粘。但TPR易粘胶水,容易配成鲜艳的颜色,因而在玩具及鞋材行业应用广泛。

TPS弹性体的主要加工成型方法

TPS类弹性体极易加工成型,常规的加工方法如注塑(包括单物料注塑成型及双物料/多物料注塑成型),挤出,压延(淋膜),吹塑等都可以成型,TPE 弹性体还可以熔胶成液体态,再浇注入预定的模具中,成型冷却即可。

TPE/TPR与PVC之区别比较

TPE/TPR与PVC软胶基本组成:TPE/TPR软胶,是以硬质SEBS/SBS (聚苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物)为主要基材,添加软化油,填充物及其他成分制成的功能性复合材料。

PVC软胶是以聚氯乙烯为主要基材,添加软化剂(增塑剂),抗稳定剂等其他组分,制成的具有橡胶弹性的复合软胶材料。

TPE/TPR与PVC软胶基本特性

TPE/TPR软胶,为透明,半透明及本色颗粒,比重0.85-1.2克/立方厘米左右,耐温-50-80 摄氏度,具有橡胶的弹性及柔软的触感,硬度范围0-100A.耐一般化学性好, 耐汽油性,耐温,耐水解性稍差。TPE/TPR软胶燃烧时带有特殊的芳香气味,材料可粘胶水,表面可喷油,丝印。

PVC软胶,可制成透明,半透明及本色颗粒,比重1.1-1.4克/立方厘米左右,耐温-40- 80摄氏度。PVC分硬质PVC及软质PVC之分,硬质PVC强度高,用于生产结构性材料。通常说的PVC软胶指的是软质PVC,通过加入增塑剂(常用的是邻苯二甲酸盐)降低PVC的硬度以改善PVC材料的加工性及延展性。PVC软胶耐酸碱性能,化学稳定性好,不易燃,燃烧具有难闻的氯气味。

TPE/TPR与PVC软胶环保性能比较

TPE/TPR--由于生产TPE/TPR软胶的材料SEBS/SBS热稳定性好,且在改性生产过程中不引入有毒有害的其他组分,因而TPE/TPR软胶符合ROHS, REACH, PAHS, NP, EN71环保检测标准,选用优质的原材料可达到FDA食品级标准。

PVC--由于聚氯乙烯树脂热稳定性差,难于加工,通常会引入增塑剂及热稳定剂。目前大多数PVC仍使用邻苯二甲酸盐(DEHP及该系列其他)作为增塑剂。邻苯二甲酸盐为公认的有毒物质,人体接触及吸收会增加致癌的几率。根据一些医疗研究显示,PVC增塑剂也许会导致慢性病:譬如硬皮病、胆管癌(chol angi ocarc inoma)、ang iosarcoma、脑癌与acrosteolysis。2004年, 瑞典和丹麦学者组成的研究小组发现,常用在PVC 的邻苯二甲酸酯DEHP和BBzP, 和儿童过敏有相当强烈的关联性。PVC 生产加工过程中添加的抗稳定剂会引入重金属铅(Pb),镉(Cd) 等。因而难于达到ROHS, REACH, EN71环保检测标准。

TPE/TPR与PVC软胶的用途比较

TPR软胶之应用领域--新奇环保玩具,汽车配件,医疗用品,密封件,日用品,运动器材,电线电缆,鞋底等。PVC软胶之应用领域--传统玩具,医药行业,软质管件,密封条,电线电缆,包装行业等。

TPO系弹性体

热塑性聚烯烃弹性体(TP0),主要成份为三元乙丙。TP0 是迄今为止可以回收的热塑性弹性体,它完全适应了当代的环保要求。它具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能;又具有优异的耐热耐老化和抗紫外性能,在常温下成橡胶弹性,密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用。在TPE的家族中,TPO 具有更低的成本和更宽的加工范围。聚烯烃弹性体可以用于聚丙烯的冲击改性剂,增加韧性,提高低温曲挠性和硬外部零件的耐冲击性,作PP (聚丙烯)透明冲击改性剂;TP0可以用于汽车保险杠的专用料的改性.

TPV系弹性体

为热塑性动态硫化橡胶。TPV 材料以PP和EPDM三元乙丙橡胶为基材,通过动态硫化满足制品优异的耐老化,耐磨性及耐化学性,TPV 具有较高的弹性模量。一般用于生产汽车密封条,汽车配件,电线电缆,运动器材,健身器材配件等。

TPU系弹性体

为热塑性聚氨酯。具有较为优异的耐磨性及弹性回复率,一般用于电子产品配件,包装材料,鞋材等等。

TPEE系弹性体

也称为海翠料,聚酯型热塑性弹性体。TPEE (热塑性聚酯弹性体)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品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。TPEE 具有橡胶的弹性和工程塑料的强度;软段赋予它弹性使它像橡胶;硬段赋予它加工性能,使它像塑料;与橡胶相比,它具有更好的加工性能和更长的使用寿命;与工程料相比,同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学性能更好。一般应用于汽车配件,防腐蚀管道,电缆护套,压缩弹簧等。

TPE(热塑性弹性体的通称)

TPE热塑性弹性体因同时具有塑料及橡胶的特性,易加工成型。TPE弹性体.因环保性能优良,在很多行业和领域有替代或部分替代有毒PVC的趋势,如在建材,玩具,线材,汽车,日用品,医疗等行业;TPE弹性体有类似橡胶的特性,但因TPE与橡胶相比,容易加工,生产周期短,且废物更容易回收利用,在一些行业产品如机械零件,传动件,橡胶零配件应用上已取代橡胶。因此,基于环保健康的考虑,生产加工的容易性,材料的回收再利用性,TPE 材料将会越来越广泛地应用到更多的领域。

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