热塑性弹性体的分类与解析

热塑性弹性体是一种具有橡胶的特性(高弹性、压缩永久变形等)，又具有塑料的加工特征(工艺简单)的环保低碳性复合材料。大部分地区习惯以英文缩写字母TPE 统称热塑性弹性体。还有一种说法是，TPE是热塑弹性体总称，TPU是热塑性聚氨酯，TPV硫化热塑性弹性体，TPR国内普遍认为是鞋底料。

TPE具有环保无毒安全等性能，且有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS 等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。世界上已工业化生产的TPE(热塑性弹性体)有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类、双烯类、氯乙烯类、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类、有机氟类、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。今天小U就先介绍一些比较常用的“TPE”材料。

热塑性弹性体（TPE）

国内一般叫“TPE”材料，基本上属于苯乙烯类热塑性弹性体。苯乙烯类TPE(国外称TPS)，为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物，性能接近SBR橡胶。

其优点是具有橡胶的高弹性，又具有可注塑加工的特征;环保无毒安全，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本，既可以二次注塑成型，与PP、PE、PC、PS、ABS 等基体材料包覆粘合，也可以单独成型。

SBS 和SIS的最大问题是耐热性差，使用温度不能太高。同时，其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。

美欧等国对它进行了一系列性能改进，先后出现了SBS 和SIS 经饱和加氢的SEBS 和SEPS。SEBS(以BR 加氢作软链段)和SEPS(以IR 加氢作软链段)可使抗冲强度大幅度提高，耐候性和耐热老化性也好。

聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)

聚氨酯类TPE 系由与异氰酸酯反应的氨酯硬链段与聚酯或聚醚软链段相互嵌段结合的热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU。

优点：TPU 具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性，特别是耐磨性最为突出;耐温：-30-120℃。

缺点：耐热性、耐热水性、耐压缩性较差，外观易变黄，易粘模具，加工工艺要求精准，加工成本高。

热塑性弹性体动态硫化橡胶（TPV）

动态全硫化：是指在热塑性树脂与橡胶熔融共混时，橡胶相在交联剂作用下发生化学交联，并借助强烈的机械剪切作用，被剪切破碎成大量微米级交联橡胶颗粒，分散在热塑性树脂连续相中的过程。

以PP为硬链段、EPDM为软链段进行熔融共混时，加入使其硫化的交联剂，利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量，使完全硫化的EPDM交联橡胶的粒子，以微米级尺寸(低于1 微米)充分分散在PP 基体之中。

TPV的特点

TPV 具有硫化橡胶的耐热性能和低压缩变形性能;

优良的加工性能：可用注射、挤出等热塑性塑料的加工方法加工，高效、简单易行，无需增添设备，流动性高、收缩率小。

TPV 不需硫化的易加工共性能，使橡胶工业生产流程缩短了1/4.节约能耗25%～40%，提高效率10～20 倍。

比重轻(0.90—0.97)，外观质量均匀，表面档次高，手感好。

TPV 在-60℃～+135℃可正常使用;不承受负荷时，耐高温能达到+150℃。

软硬度应用范围广，25A—70D;

易染色的优点大大提高了制品设计的自由度。

绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降

TPV 具有极优的耐臭氧及耐侯性;

TPV 具有抗动态疲劳性、极好的耐候性、良好的耐磨性;

良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶。

聚酯类热塑性弹性体（TPEE）

热塑性聚酯弹性体简称TPEE，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物。TPEE属于高性能工程级弹性体，具有机械强度高、弹性好、抗冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学药品和溶剂侵蚀等优点，具有良好的加工性，并可填充、增强及合金化改性，在汽车零部件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用。

TPEE的物理化学性能

通过对软硬段比例的调节，TPEE的硬度可以从邵氏D32到D80变化，其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。与其他热塑性弹性体(TPE)相比，在低应变条件下，TPEE模量比相同硬度的其他TPE高。当以模量为重要的设计条件时，用TPEE可缩小制品的横截面积，减少材料用量。

与聚氨酯弹性体(TPU)相比，TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的负载。在室温以上，TPEE弯曲模量很高，适宜制作悬臂梁或扭矩型部件，特别适合制作高温部件。TPEE低温柔顺性好，低温缺口冲击强度优于其他TPE，耐磨耗性与TPU相当。TPEE具有优异的耐疲劳性能，与高弹性特点相结合，使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料，适宜制作齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带等。

TPEE具有优异的耐热性能，硬度越高，耐热性越好。TPEE的使用温度非常高，能适应汽车生产线上的烘漆温度(150-160℃)，并且它在高温下机械性能损失小。在120℃以上使用，TPEE拉伸强度远远高于TPU。此外，TPEE还具有出色的耐低温性能。TPEE脆点低于-70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下长期使用。由于在高、低温时表现出的均衡性能，TPEE的工作温度范围非常宽，可在-70-200℃使用。

TPEE具有极好的耐油性，在室温下能耐大多数极性液体化学介质(如酸、碱、胺及二醇类化合物)，其耐化学品的能力随其硬度的提高而提高。TPEE对大多数有机溶剂、燃料及气体的抗溶胀性能和抗渗透性能较好，对燃油渗透性仅为氯丁胶、氯磺化聚乙烯、丁腈胶等耐油橡胶的1/3-1/300.

结论

目前，热塑性弹性体尚无统一的命名，习惯以英文字母缩写语，为统一起见，都以TPE 或热塑性弹性体称之。

(1)TPE=TPR，是所有热塑性弹性体和热塑性橡胶的总称，在中国代表苯乙烯类弹性体;

(2)美国、中国台湾等地区的对苯乙烯类弹性体TPE(SBS、SEBS、SIS 基体)和动态硫化橡胶TPV(EPDM+PP-X)不分类，统称TPR。

(3)聚烯烃弹性体TPV/TPO 区别：a、共同点：TPO、TPV 都是由EPDM(聚烯烃弹性体)+PP。b、不同点：TPO-聚烯烃热塑性弹性体;TPV-动态硫化热塑性弹性体橡胶; TPO 属于简单物理共混物(部分硫化，交联程度低)，TPV 是完全硫化(动态微米级别的镶段式完全硫化，交联程度非常高)。

(4)TPU：耐磨，拉伸大;弹性差，不耐酸碱、油。TPV：耐酸碱、油、耐气候、耐高温，抗紫外、弹性最好;拉伸差。TPE/TPR：各种性能都很平庸，单价价格最便宜。