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 熱塑性彈性體TPV TPE TPR TPU的區(qū)分方法簡(jiǎn)介

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.序言

熱塑性彈性體（英文為T(mén)hermoplastic 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，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(xiě)字母TPE統(tǒng)稱(chēng)熱塑性彈性體。

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(lèi)（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烴類(lèi)（TP0、TPV）、雙烯類(lèi)（TPB、TPI）、氯乙烯類(lèi)（TPVC、TCPE）、氨酯類(lèi)（TPU）、酯類(lèi)（TPEE）、酰胺類(lèi)（TPAE）、有機(jī)氟類(lèi)（TPF）、有機(jī)硅類(lèi)和乙烯類(lèi)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.熱塑性彈性體的分類(lèi)：

2.1 TPV-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。

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）：

	★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；

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(shū)、FDA證書(shū)、SGS、MSDS可以看出，TPV在線(xiàn)材阻燃（Vo、V1、V2、HB）、紫外線(xiàn)抗老化、熱空氣老化（100⁰C、720h）、氙燈老化（1000h  65⁰C  8KJ/m^-2*h ）、抗高溫（–60—150℃）、耐臭氧（23⁰C、100ppm、48h）、耐油性（125⁰C、72h@3#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），簡(jiǎn)稱(chēng)TPO。

在日本，除了TPU，其他熱塑性彈性體類(lèi)材料習(xí)慣上統(tǒng)稱(chēng)為T(mén)PO，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(hù)時(shí)需要多多詢(xún)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(chēng)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(lèi)，但也有不少像TPE的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)的熱塑性彈性體）。用SBS 或SE8S 為基材與其他工程塑料形成的IPN—TPS，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(lèi)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、CI—IIR／苯乙烯、NR／苯乙烯等。

總結(jié)：

a、TPO和TPV都屬于聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體，為了區(qū)別TPV論壇上習(xí)慣簡(jiǎn)稱(chēng)其為聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體（也可稱(chēng)為：熱塑性彈性體部分硫化橡膠）；

b、TPO（以TPO為品牌名稱(chēng)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45左右，且產(chǎn)能相當(dāng)緊張（日本汽車(chē)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(lèi)熱塑性彈性體。

苯乙烯類(lèi)TPE（國(guó)外稱(chēng)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(lèi)熱塑性彈性體種類(lèi)與組成

改性TPE（SEBS/ SEPS）的特點(diǎn)：

改性后的TPE耐溫可以到110℃，Vo阻燃、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(píng)果耳機(jī)線(xiàn)等應(yīng)用上較為常見(jiàn)，主要生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)自臺(tái)灣地區(qū)，但價(jià)格昂貴。

2.4. 苯乙烯類(lèi)彈性體TPR：熱塑性橡膠（英文為T(mén)hermoplastic 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(xiě)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(chēng)TPV)也沿用了這一名稱(chēng)，再后來(lái)這一名稱(chēng)可能是臺(tái)灣人叫開(kāi)了，并在大陸流行。

不管?chē)?guó)外怎么稱(chēng)呼，目前中國(guó)國(guó)內(nèi)TPR與苯乙烯類(lèi)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(chēng)為熱塑性丁苯橡膠，即在國(guó)內(nèi)TPE=苯乙烯類(lèi)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(chēng)為熱塑性橡膠（英文Thermoplastic Rubber），即TPR。這也就是我們不和客戶(hù)說(shuō)我們的材料PP/EPDM型TPV叫TPR，因?yàn)檫@樣一說(shuō)有的客戶(hù)以為是苯乙烯類(lèi)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(lèi)熱塑性彈性體(簡(jiǎn)稱(chēng)TPU)

聚氨酯類(lèi)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(chēng)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(xiě)語(yǔ)，為統(tǒng)一起見(jiàn)，都以TPE或熱塑性彈性體稱(chēng)之。

（1）TPE=TPR，是所有熱塑性彈性體和熱塑性橡膠的總稱(chēng)，在中國(guó)代表苯乙烯類(lèi)彈性體；

（2）美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)的對(duì)苯乙烯類(lèi)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(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)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

聲明：以上所有定量物性指標(biāo)均出自北京化工大學(xué)國(guó)家級(jí)熱塑性彈性體實(shí)驗(yàn)室關(guān)聯(lián)公司的產(chǎn)品（道恩TPV）的性能指標(biāo)。