1 什么是TPE(热塑性弹性体)
TPE的学名是热塑性弹性体,由于其兼具橡胶和热塑性塑料,所以也叫热塑性橡胶(TPR)。在室温下TPE和硫化橡胶性质类似,而在高温下和热塑性树脂性质相同,能够塑化成型或者再成型,是继天然橡胶和合成橡胶之后的所谓第三代橡胶
2 TPE的分类
根据不同的硬链段结构可以对TPE分为以下几类:
1)氯乙烯类TPE(TPVC):主要有聚氯乙烯类弹性体(TPVC)、氯化聚乙烯类弹性体(TCPE)。
2)烯烃类TPE(TPOs):常见的是PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物,包括TPO和TPV,其中,TPV是TPO的延伸,主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时,加入能使其硫化的交联剂,使橡胶相交联完全硫化。而POE是由乙烯和α-烯烃共聚而成的原位聚合型TPO弹性体;
3)苯乙烯类TPE(SBCs/TPS):主要有SBS、SIS、SEBS、SEPS等,为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡胶。
4)酯类TPE(TPEE):是PET与聚醚的共聚物。
5)聚氨酯类TPE(TPU):是一种嵌段线性聚合的聚氨酯材料。
6)其他热塑性弹性体:熔融加工型热塑性弹性体(MPR);热塑性聚酰胺弹性体(TPAE/TPA);热塑性氟橡胶(FTPV)。
一般来说,SBCs、TPU、TPEE、TPA等为采用共聚生产的嵌段共聚物型产品,而TPO和TPV、TPVC、TCPE等多为采用塑料与橡胶共混制备的共混型产品。
3 TPE的优异性能
(1)物理性能:良好的外观质感,触感温和;易着色,色调均一,稳定;物性可调,为产品设计提供广阔的创意空间;力学性能可比硫化橡胶,但无须硫化交联;硬度范围宽广;耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十几个兆帕,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℃下仍能保持良好的挠曲性;良好的电绝缘性及耐电压特性;突出的防滑性能、耐磨性和耐候性能等。
(2)化学性能:耐一般化学品(水、酸、碱、醇类溶剂);可在溶剂中加工,可短期浸泡于溶剂或油中;无毒性;良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能,可使用于户外环境;粘结性能好,选用合适的胶粘技术可直接与真皮或人造皮革表面牢固粘合。
(3)生产加工:无需硫化,即具有传统硫化橡胶之特性,节省硫化剂及促进剂等辅助原料;适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺;边料、馀料和废料等可完全回收再利用,且不改变性能,减少浪费;简化加工工艺,节约加工能耗与设备资源;加工周期短,降低生产成本,提高工效;加工设备及工艺简单,节省生产空间,降低不合格品率;产品无毒,无刺激性气味,对环境、设备及人员无伤害;加工助剂和配合剂较少,可节省产品质量控制和检测费用;产品尺寸精度高、质量更易控制;材料比重小,且可调;可直接与PP、ABS等多种塑料掺混而制成特种塑料合金。
4 TPE的应用
TPE兼具橡胶、塑料的双重性能,应用领域非常广泛,如胶鞋、粘合剂、汽车零部件、电线电缆、胶管、涂料、挤出制品、掺合剂等。除了无法制造充气轮胎之外,大部分非胎橡胶制品很多已可用热塑性弹性体取代。
来源:《【公司研究】万华化学-新材料系列报告之一:切入POE成长性堪比MDI的又一极佳赛道-2020200630[19页].pdf》