热塑性弹性体
热塑性弹性体
热塑性弹性体(TPE)
热塑性弹性体为在高于使用温度时产生流动转变的弹性体。
弹性体为多相材料,主链上嵌有硬段和软段,或在软的基链上接枝硬段,软段构成
可运动区域,这对于橡胶的弹性是很必要的,材料的交联区域通过加热方法可容
易地分开,这就限制了在高温条件下橡胶弹性特性的应用,TPE材料的热可递交
联使其可采用类似热塑性材料的加工工艺。
热塑性弹性体的的优点
(1)可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型、递模成型等；
(2)能用橡胶注塑成型机硫化，时间可由原来的20min 左右，缩短到1min 以内；
(3)可用压出机成型硫化，压出速度快、硫化时间短；
(4)生产过程中产生的废料(逸出毛边、挤出废胶)和最终出现的废品，可以直接返回再利用；
(5)用过的TPE 旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源；
(6)不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ／kg，TPE 为144MJ／kg，可节能25%以上；
(7)自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握；。
TPE(热可塑性弹性体)
TPE(热可塑性弹性体) 概論一、 热塑性弹性体（TPE ）的定义热塑性弹性体（thermoplastic elastomer ，简记：TPE ）是指在常温下具 有加硫橡胶的性质（即弹性体的性质），在高温下又可以塑化变形之高分子 材料。
它可以用塑料的加工机器如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成 型、T-Die 流延成型等较传统硫化橡胶更为快速的加工方式制造成品，且有 质轻（密度低）、环保（可回收、燃烧无毒）、使用寿命长（可较传统橡胶达5~10 倍以上）、加工变化度大、制品总成本低等优点。
在各行业中，逐渐被 广泛使用。
TPE 有时候也被称作热塑性橡胶（Thermoplastic Rubber ，TPR ）， 但由其定义而言，应称为 TPE 较适当。
TPE 是弹性体，具有加硫橡胶的性质，但却不需要加硫。
此外 TPE 并 具有许多介于橡胶与塑料中间的特征。
二、 橡胶与塑料的基本性质TPE 为同时具有橡胶（或弹性体）与塑料之性质的材料，故以下先对橡 胶、塑料的基本性质做一简介。
应力应变图 1-1 各种物体的应力—应变特性包括橡胶（或弹性体）及塑料的高分子材料，其代表性的物理性质，可由应力—应变的特性看出。
图1-1 为各种高分子材料的试片，在被拉伸时表现的应力—应变行为。
图中箭头则表示试片受到拉伸及放松时，应力—应变的变化。
钢铁是伸长率（应变）很小的材料，其应力—应变性质如1所示，是可恢復原狀的完全弹性体。
而粘土则是完全的塑性体，如2所示，为完全无法回復。
至于高分子物质则兼具弹性体与塑性体的性质，为粘弹性体3的行为，但橡胶（或，要具体描述热塑性弹性体与一般塑料的区别并不容率、高回弹率、低压缩永久另一最大区别是分子结构的差異，由于TPE具必定由橡胶成分（即软质段，soft segment）与塑料成）所构成，软质段具有弹性，而硬质段则在常温时发。
但当温度上升时，硬质段的塑料成分会熔而成为可塑性变形，如同塑料般加工时成型。
一、热塑性弹性体(Thermoplastic
一、热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer）热塑性弹性体也称热塑性橡胶（Thermop1astic，rubber），是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。
也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。
热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段）构成。
硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”，软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。
硬段的这种物理交联是可逆的，即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈现塑性。
降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类似硫化橡胶交联点的作用。
正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性，因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品；另一方面，在高温下硬段会软化或熔化，在加压下呈现塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。
热塑性弹性体在加工应用上有以下特点：※可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等。
※不需硫化，可制备生产橡胶制品，减少硫化工序，节约投资，能耗低，工艺简单、加工周期缩短，生产效率提高，加工费用低。
※边角废料可回收使用，节省资源，也对环境保护有利。
※由于在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。
热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点，能部分取代热固性橡胶。
这些优点如下：①加工较简单；②少或不需配料；③较短的加工时间；④较低的能量消耗；⑤废料边角料可再利用；⑥部件尺寸和整个质量的更严密控制；⑦更适于高速自动加工；⑧适于热顾性橡胶不可行的加工（比如吹塑）⑨热塑性弹性体的更低的密度，而使单位重量能得到更多的部件。
但热塑性弹性体也有某些缺点和不足：◇加工前干燥；◇要求成批生产；◇在给定温度下热塑性弹性体熔融，高于该温度时就不能使用，即使是短时间也不行。
热塑性弹性体
热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。
这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。
随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展，世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料，如热塑性聚氨酯（TPU）、苯乙烯类TPE（SBC）、热塑性动态硫化胶（TPV）、聚酯型TPE（TPEE）、聚酰胺型TPE（TPAE）、离聚体型TPE等等。
各类TPE几乎都有一个共同的特点，那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。
分离的两相称作弹性相和硬相，弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性，而硬相既提供刚性和强度，又提供热可逆的约束形式，这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用，使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。
至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种，包括结晶相、冻结相和离子簇。
氢键也是热可逆的约束形式，但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。
从各种商品化TPE的对比情况看来，它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异（见表1-1）。
其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲，综合性能更优异，可以认为是TPE中档次较高的品种。
TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面，其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。
可以说，TPE工业发展到现在，已经具有相当成熟的水平，其商业地位也日显重要了。
热塑性弹性体热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR 或Thermoplastic Vulcanizate-TPV)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料。
热塑性弹性体TPE
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苯乙烯类热塑性弹SIS
SIS（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯）是以苯乙 烯和异戊二烯为原料，通过阴离子聚合而 制得的线型和星型嵌段共聚物，一种热塑 性弹性体，较SBS性能更好。 SIS中异戊二烯含量较高，平均为8 0 % ， 是目前国内异戊二烯资源消耗的主要方向 。
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SIS的优点
①具有特殊的流变性能，溶液粘度只有SBS的2/3 ，流动性好，为提高生产效率提供了条件。
A．配方设计
（d）填充剂 SBS可以大量添加填充剂。因为，与传统橡胶不完全一样 ，首先不是为了补胎，因为它的强度来自PS嵌段末端的聚 集，使用填充剂的目的主要是降低成本和着色。 炭黑对SBS不补强，碳酸钙和陶土是两种最主要的填充剂 。白炭黑适用于半透明（牛筋底）高档鞋。 （e）防护体系 SBS由于没有交联而有大量双键，光、臭氧、紫外线、热 对它的劣化作用特强，因此必须添加防老剂和紫外线稳定 剂。
(SBS、SIS、SEBS、SEPS) (TPO、TPV)(POE合成型) (TPB、TPI) (TPVC、TCPE)
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一、苯乙烯类热塑性弹性体
（TPS，SBC，TPE-s）
苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是目前世界 上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。从 应用角度来看， 苯乙烯类热塑性弹性体最令人感 兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似，另外其 弹性模量异常高，并且不随相对分子质量变化。 苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具 有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑 料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、 电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办 公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
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3·苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段 共聚物（SEBS）
热塑性弹性体介绍
热塑性弹性体材料TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)一、热塑性弹性体TPV/TPE特点：1、加工工艺简单：可以挤出加工（单螺杆挤出，软硬共挤，三复合共挤等）、可以注塑、吹塑，无须硫化；2、比重轻：0.95g/cm3；3、表面爽滑，细腻，富有弹性，且可做亚光雾面、半亚光雾面、亮光等不同效果；4、具有优异的耐候性能（紫外光、臭氧），且具有优异的耐挠曲性能；5、硬度范围宽广：挤出（50A-95A），注塑（30A-95A）；6、具有良好的耐候性能：-60℃~135℃；7、优异的着色性：仅需少量色母（以PP或PE基材），可做不同颜色制品；8、产品可回收利用，大大降低生产成本；9、可以与PC、ABS、PP、PE、PA等材料粘结；10、无毒环保符合ROHS要求，是替代PVC和硫化橡胶的最佳选择。
二、热塑性弹性体TPV与硫化橡胶简易对比：1、TPVTPE比重小（百可韧热塑性橡胶的密度为0.95g/ cm3），着色性能好，能制成彩色的制品，加工工艺简单，投入设备小，可100%回收利用，且无需硫化，无毒环保不加填料, EPDM含量50%以上，耐候性能优异。
2、硫化橡胶硫化橡胶比重大（一般为1.2-1.5g/cm3），着色性能差，不能制成彩色制品，加工工艺复杂，加工成本高，投入大，工艺不稳定，废品率高，废品不可回收利用，必须硫化，含有毒物质，填料比较多，EPDM含量10%-30%所以百可韧热塑性橡胶TPE较改性PVC和硫化EPDM的性价比更优，极大地提高了产品质量和产品使用寿命，三、热塑性弹性体TPV应用挤出、压出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用：门窗胶条、密封条、挤出条、压出条、山都平胶条、胶条、装饰条、防撞胶条、幕墙胶条、桥梁伸缩缝、家具封边条、电柜密封条、船艇密封条、异型软硬共挤密封条、玻璃密封条、防尘密封条、无骨雨刷护套胶条、汽车密封条、玻璃导槽、内外水切条、前后挡风饰条、保险杆饰条、泥槽等挤出制品；注塑出级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用：球阀密封圈（止泻环），无骨雨刷护套、高尔夫球杆握把、脚踏车手把、吸尘器及其他家电的密封垫、汽车脚垫、脚轮、汽车各式堵头、线卡扣、接头、安全气囊盖、电气脚垫、高速公路隔离带、汽车行李箱密封件、汽车引擎盖密封圈、汽车座位调节钮、汽车手刹握把、缓冲垫、开关按钮、工具手柄；吹塑级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用：汽车进气管、洗衣机弯管、汽车防尘罩、汽车球笼护套、减震护套、汽车防尘罩通风管、汽车齿轮护套、转向轴护套、吸尘器软管、空滤进气管、进气支管等；耐高电压级热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP)应用：电力电缆、矿用电缆、轻型/中型/重型橡套电缆、电焊机电缆、架空线、计算机线缆、仪器仪表线缆、潜水泵线缆、汽车点火线、家用电器线缆、低烟无卤阻燃线缆的绝缘或护套、特种电线电缆等绝缘护套，以及耐低温性能要求较高的电线电缆等；低烟无卤环保热塑性弹性体TPE/TPV/TPO(EPDM+PP) 应用：USB线、耳机线、手机充电线、USB延长线、光纤护套、鼠标线、音视频线、端子线、电子连接线、电源连接线、电脑周边线材、插头线以及无卤环保插头等DC插头及线材，广泛应用在索爱（Sony Ericsson）、诺基亚（nokia）、三星（samsung）、LG等电子制品行业。
热塑性弹性(TPE)材料常见的四大类
热塑性弹性（TPE）材料常见的四大类热塑性弹性体即TPE，是一种兼具橡胶和塑料性能的材料，在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。
热塑性弹性体高分子链的大体结构特点是它同时串联或接枝某些化学组成不同的塑料段（硬段）和橡胶段（软段）。
硬段间的作使劲足以凝集成微区（如玻璃化微区或结晶微区），形成份子间的物理“交联”。
软段那么是自有旋转能力较大的高端性链段。
热塑性弹性体是弹性体重要组成，常见的热塑性弹性体有以下几类：苯乙烯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体。
一、乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是最先研究的热塑性弹性体，是目前世界上产量最大、进展最快的一种热塑性弹性体。
要紧包括SBS、氢化SBS(SEBS)、SIS 和氢化SIS 等。
苯乙烯类热塑性弹性体室温下的性能与硫化橡胶相似，弹性模量异样高，而且不随相对分子质量转变。
其凭借强度高、柔软、具有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自动化和胶粘剂等方面具有普遍的应用。
二、聚氨酯类热塑性弹性体聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）一样是由平均相对分子质量为600～4000 的长链多元醇（聚醚或聚酯）和相对分子质量为61～400 的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。
TPU 大分子主链中长链多元醇（聚醚或聚酯）组成软段，要紧操纵其低温性能、耐溶剂性和耐候性，而扩链剂及多异氰酸酯组成硬段。
由于硬、软段的配比能够在专门大范围内调整，因此所取得的热塑性聚氨酯既能够是柔软的弹性体，又能够是脆性的高模量塑料，也可制成薄膜、纤维，是TPE 中唯一能够做到的品种。
TPU 具有极好的耐磨性、耐油性和耐寒性，对氧、臭氧和辐射等都有足够的抗击能力，同时作为弹性体具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具紧缩永久变形小、承载能力大等优良性能。
热塑性弹性体
第一章热塑性弹性体（TPE）：一种在常温下表现橡胶的性能，在高温下表现为塑料能塑化的多功能材料。
1结构特点：有硬段和软段，硬段是塑料部分；软段是橡胶部分。
热塑性弹性特主要是嵌段共聚物或接枝共聚物。
A-B：表示两嵌段共聚物。
A-B-C：三嵌段共聚物。
A-B-A：三嵌段共聚物，A在两端，B在中间。
（A-B）n：交替嵌段共聚物。
如：聚苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 S-B-S热塑性弹性体按交联方式可分为物理交联与化学交联。
按特定分可分为嵌段共聚物和接枝共聚物。
2在加工应用上的特点：可用标准热塑性塑料的加工设备和工艺流程进行加工成型；不需要硫化，工艺简单；边角废料可回收使用；在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。
3热塑性弹性体的优点：可用一般热塑性塑料的加工设备加工成型；生产效率大幅度提高；易于回收利用，降低成本；节能；应用领域广；可用塑料增加、增韧改性。
4热塑性弹性体的缺点：加工前干燥；要求成批生产；使用温度有一定的限制；低硬度热塑性弹性体品种数量有限。
第三章苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）1TPS又名苯乙烯嵌段共聚物SBC,由苯乙烯与丁二烯或异戊二烯以烷基锂为引发剂进行阴离子聚合制得。
2TPS分类按嵌段分：苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物 SBS；苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物 SIS；氢化SBS SEBS；氢化SIS SEPS。
（1）TPS有两个玻璃化温度（2）聚苯乙烯相为分离的球形区域（球形相畴）是硬段，作为多功能连接的交联网络结构。
3制备方法：顺序聚合法：用单活性引发剂（丁基锂）引发第一单体聚合，然后加入其它单体一次进行聚合；偶联法：用单活性引发剂进行聚合，然后用偶联剂将活性链连接；多官能团引发剂法：用具有两个或两个以上的活性中心的引发剂引发第一单体聚合，然后加入第二单体继续聚合。
4 TPS的配合体系有哪些？采用什么加工方法？应用？混合料、增塑剂（软化和塑化该聚合物中的橡胶相）、填充剂（降低成本和改进性能的应用）、与其它聚合物并用（改进某些性能）、稳定剂（防止降解）、其它添加剂。
热塑性弹性体
(3)m-sPS PS有三种结构形式，即aPS、sPS、iPS。 aPS热变形温度低、 iPS脆性大； sPS中苯环交 替排列在分子链两侧。 sPS优点：产品熔点高，耐水、热、化学药品、 溶剂(有机溶剂除外)； 密度小、加工前无需干燥、抗水解能力强，成 型性好； 具有与PBT、PA、PPS类似的物理机械性能。 缺点：结晶速度慢、通过加入成核剂可以改进。
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(4)m-E/S共聚物 乙烯 / 苯乙烯相容性较差，使用传统的催化 剂和聚合工艺难于合成出苯乙烯含量超过5%的 性能优良的E/S共聚物。
采用茂金属催化体系合成的 m-E/S无规共聚 物，其 E/S 共聚物的性能可从半晶态类的橡胶类 过渡到非晶态的热塑性塑料。
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m-E/S共聚物应用 当苯乙烯含量小于50%时为半晶质，具有 合成橡胶的性能，优良的抗低温性（-40 度）、耐擦伤性和弹性，主要用于铺路、 房顶沥青的改性和PE及PS的改性剂。 当苯乙烯含量大于50%时为非晶质，用于 汽车密封垫圈和窗用封条，压延板、薄膜、 注塑和吹塑模塑件。
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Байду номын сангаас
m-PE应用
肉肠薄膜 洗洁精包装 洗发精用膜、洗衣粉包装用膜
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(2)m-PP 无规 PP一直被视为等规 PP的副产物，直到 1988 年用茂金属催化剂才制得了高收率的 m-PP 产品。 m-PP较普通齐格勒-纳塔催化剂聚合的PP流 动性好、强度高、硬度大、耐热性好、熔点低。
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家用器皿、薄壁食品包装容器(杯子、盖子)、 薄壁多媒体包装(CD/DVD盒)等。
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已成功地合成出了一系列新型材料 , 如 mLDPE 、 m-LLDPE 、 m-ULDPE 、 m-HDPE 、 m-HMHDPE 、 m-iPP 、 m-sPP 、 m-sPS 、 mCOC( 环烯烃）、茂金属 α- 烯烃共聚物和热塑 性聚烯烃弹性体等。
热塑性弹性体
热塑性弹性体TPE/TPR，又称人造橡胶或合成橡胶。
其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。
可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产，水口边角粉碎后100%直接二次使用。
既简化加工过程，又降低加工成本，因此热塑性弹性体TPE/TPR材料已成为取代传统橡胶的最新材料，其环保、无毒、手感舒适、外观精美，使产品更具创意。
因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料，也是世界化标准性环保材料。
基本资料热塑性弹性体：常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体热塑型弹性体TPEE介绍以及SKYPEL的具体应用领域（参考）TPEE是通过对苯二甲酸1,4-丁二醇及聚丁醇共聚而成，其硬段比例增大可增强物理刚性和化学稳定性，软段比例增大可提高柔韧性和低温性能。
SKYPEL 是SK 化学公司为其工程热塑性弹性体所注册的商品名称。
它是一种酯体系热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers)，其柔软性与弹性恢复力酷似橡胶，而机械性强度、耐热性及耐候性方面比橡胶优秀。
颜色有本色，透明，高透明。
不经过硫化工程，与普通热塑性树脂相同，以易于成型加工的树脂根据通常聚酯合成方法妥当调整软链段的共聚物量，从而形成适合各种用途的柔软性与机械性材质。
具有的特性⒈良好抗冲击和抗疲劳性能。
⒉高冲击强度和良好的低温柔韧性。
⒊温度上升时保持良好的性能。
⒋良好的对化学物质，油品，溶剂和天气的抵抗能力。
⒌高抗撕裂强度及高耐摩擦性能。
⒍易加工且具经济性。
⒎良好的可回收性。
常见牌号G130D具有与橡胶相似的挠性、弹性以及机械强度，但它的耐热性和耐候性比橡胶好。
所有等级的KEYFLEX BT都是嵌段共聚物，由聚丁烯—对苯二酸盐的硬（结晶体）段和基于长链的聚醚乙二醇软（非结晶的）段组成。
其属性由硬段到软段的比率来决定。
应用：软管套，以及液压软管带、管道、密封材料G140D具有与橡胶相似的挠性、弹性以及机械强度，但它的耐热性和耐候性比橡胶好。
SEBs热塑性弹性体
热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer 简称：TPE）[1]是一类在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，它是由塑料段（硬段）和橡胶段（弹性软段）相连组成的。
分子链间的硬段内聚能较大，通过范德华力等非共价作用相互缔合形成物理交联点，软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段。
硬段聚集相分散在软段（橡胶段）形成的连续相基体之间，在形态上属微观多相结构。
在常温下，硬段不仅起到固定软段（弹性链段）的物理交联作用，同时还产生补强作用，而且，这种“物理”交联具有可逆性，即在高温下约束力丧失，呈塑性；温度降至常温时，交联又恢复，起类似硫化橡胶交联点的作用。
由于常温下显示橡胶弹性，而高温下又能塑化成型，故被称为“第三代橡胶”。
热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。
热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。
同时，热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。
世界上已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、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。
它们都是在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相相互牢固组合在一起而成的。
热塑性塑料是在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料。
如聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚苯乙烯（PS），聚碳酸酯（PC），聚酰胺（PA），聚甲醛（POM），ABS树脂等。
热塑性弹性体和热塑性塑料的共混性能良好，二者通过共混加工，可以得到性能更为优异的复合材料，成为目前材料科学研究的热点。
什么是热塑性弹性体
什么是热塑性弹性体热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR)，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性之材料，热塑性弹性体具有多种可能的结构，最根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相，在正常使用温度下，一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度)，另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg)，并且两相之间存在相互作用。
即在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。
因此，热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。
就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。
热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。
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TPR表示热塑性橡胶，TPE表示热塑性弹性体，两者在有关资料著作中均有使用。
为统一起见，都以TPE或热塑性弹性体称之。
2、热塑性弹性体的主要分类：TPS-苯乙烯类TPE(SBS、SIS、SEBS、SEPS)——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，约占全部TPE一半左右。
TPO-聚烯烃热塑性弹性体Thermoplastic Polyolefin——烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。
由于它比其它TPE的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。
TPV-动态硫化热塑性弹性体 ThermoplasticVulcanizate——1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。
《热塑性弹性体》课件
与其他材料不同，热塑性弹性体可以回收再利用，减少环境污染。
3 抗腐蚀性
热塑性弹性体具有出色的耐化学腐蚀性能，可在恶劣环境下使用。
热塑性、 密封件和减震系统中得到广 泛应用。
医疗行业
热塑性弹性体具有生物相容 性，用于人工关节、医疗器 械和假体制造。
电子产品
热塑性弹性体在电子产品密 封、防水和减震方面发挥重 要作用。
热塑性弹性体的制造工艺
挤出法 注射模塑
压缩成型
通过将原料加热并压入模具中进行挤出成型。
将熔融的热塑性弹性体注入模具中，冷却硬化 后取出成型。
将热塑性弹性体放入模具中，通过压力和温度 使其成型。
热塑性弹性体的市场前景
1
增长需求
随着汽车工业和电子产品市场的不断发展，对热塑性弹性体的需求将持续增加。
《热塑性弹性体》PPT课 件
热塑性弹性体是一种具有特殊性能和广泛应用的材料，本课程将介绍其定义、 特点、制造工艺和市场前景。
热塑性弹性体的定义和介绍
热塑性弹性体是一种具有高弹性和可塑性的材料，具有良好的回弹性和抗拉 伸性，可以在一定温度下塑形。
热塑性弹性体的特性和优点
1 多样性
热塑性弹性体具有广泛的硬度范围和化学稳定性，适合不同应用领域。
2
创新研发
通过技术创新和新产品开发，热塑性弹性体市场将不断扩大。
3
可持续发展
热塑性弹性体的可回收性和环保特性使其在可持续发展中具有重要地位。
热塑性弹性体的发展趋势
创新材料
新型热塑性弹性体材料的研发 将推动行业的发展和应用领域 的拓展。
3D打印
热塑性弹性体的3D打印技术将 改变制造过程和产品设计。
高级应用
热塑性弹性体简介介绍
可持续性发展与前景
生物降解性
研发具有生物降解性能的 热塑性弹性体，可在自然 环境中被微生物分解，进 一步降低对环境的影响。
创新驱动
不断推动热塑性弹性体的 技术创新，提高材料性能 ，降低成本，促进可持续 发展。
循环经济
加强热塑性弹性体的回收 、再生和循环利用，推动 建立循环经济体系，实现 可持续发展。
日用品，不仅可以保障人们的健康，还能提高环保意识，推动全社会形
成绿色发展方式。
05
热塑性弹性体的前景展望
市场现状与趋势分析
市场规模持续增长
热塑性弹性体作为一种独特的高 分子材料，在汽车、医疗、电子 电器等领域得到广泛应用，市场
规模呈现稳步增长的态势。
行业竞争激烈
随着热塑性弹性体市场的不断扩 大，国内外企业纷纷加入竞争行
环保与可持续性在应用领域中的重要性
01
汽车工业
在汽车零部件中采用环保可持续的热塑性弹性体，有助于降低汽车制造
过程中的能耗和排放，提高汽车行业的环保水平。
02
医疗器械
医疗器械对材料的安全性、环保性要求严格，采用环保可持续的热塑性
弹性体，能够确保医疗器械的安全有效，同时降低对环境的影响。
03
日用品
日用品与人们的生活密切相关，采用环保可持续的热塑性弹性体制成的
环保性能与优势
01
02
03
可回收再利用
热塑性弹性体具有优异的 可回收性，可以通过加热 重塑，实现材料的循环利 用，降低资源浪费。
无毒无害
热塑性弹性体在制造过程 中不添加有毒物质，使用 过程中不会产生有害物质 释放，对环境友好。
节能降耗
热塑性弹性体的加工过程 相对简单，能耗较低，有 助于减少能源消耗和碳排 放。
热塑性弹性体(TPE)
热塑性弹性体（TPE）一、热塑性弹性体的基本概念热塑性弹性体是在高温下能塑化成型，而在常温下能显示硫化橡胶弹性的一类新型材料。
这类材料兼有热塑性塑料的加工成型性和硫化橡胶的高弹性性能。
热塑性弹性体有类似于硫化橡胶的物理机械性能，如较高的弹性、类似于硫化橡胶的强力、形变特性等。
在性能满足使用要求的条件下，热塑性弹性体可以代替一般硫化橡胶，制成各种具有实用价值的的弹性体制品。
另一方面，由于热塑性弹性体具有类似于热塑性塑料的加工特性，因而不需要使用传统的橡胶硫化加工的硫化设备，可以直接采用塑料加工工艺，如注射、挤出、吹塑等。
从而设备投资少、工艺操作简单、成型速度快、周期短、生产效高。
此外，由于热塑性弹性体的弹性和塑性两种物理状态之间的相互转变取决于温度变化，而且是可逆的，因而在加工生产中的边角料、废次品以及用过的废旧制品等，可以方便地重新加以利用。
热塑性弹性体优异的橡胶弹性和良好的热塑性相结合，使其得到了迅速发展。
它的兴起，使塑料与橡胶的界限变得更加模糊。
目前，热塑性弹性体的种类日趋增多，根据其化学组成，常用的有四大类。
1、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。
按其合成所用的聚合物二醇又可分为聚醚型和聚酯型。
2、苯乙烯嵌段类热塑性弹性（TPS）。
典型品种为热塑性SBS弹性体（苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物）和热塑性SIS弹性体（苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯三嵌段共聚物）。
此外，还有苯乙烯一丁二烯的星形嵌段共聚物。
3、热塑性聚酯弹性体（TPEE）。
该类弹性体通常是由二元羧酸及其衍生物（如对苯二甲酸二甲酯）、聚醚二醇（分子量600～6000）及低分子二醇的混合物通过熔融酯交换反应而得到的均聚无规嵌段共聚物。
4、热塑性聚烯烃弹性体（TPO）。
该类弹性体通常是通过共混法来制备。
如应用EP（D）M（即具有部分结晶性质的EPM或EPDM）与热塑性树脂（聚乙烯、聚丙烯等）共混，或在共混的同时采用动态硫化法使橡胶部分得到交联甚至在橡胶链上接枝聚乙烯或聚丙烯。
热塑性弹性体
热塑性弹性体热塑性弹性体(TPE)是一种由玻璃态或半结晶态热塑性树脂和柔软的弹性体所成的嵌段共聚物，它兼备了橡胶的高弹性和热塑性树脂的热塑加工性，被誉为“第三代合成橡胶”。
其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。
TPE产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。
可采用注塑、挤出、吹塑等加工方式生产。
从1960年杜邦公司推出第一代热塑性弹性体(TPU)以来，到现在已经发展到第4代,产品已达到20多个系列、100多个品种。
1987~1996年间，TPE年均增长率始终保持在5.5%左右，1997年TPE的世界需求量已突破100万吨。
2001~2006年，世界TPE的消耗量年均增长率为6.4%，其中欧洲为4.4%，北美为5.7%，亚太地区超过8%，拉丁美洲则达到10%。
2008-2011年，全球TPE需求量将以年均6.3%的速度增长，特别是共聚酯弹性体和热塑性硫化弹性体等高性能材料。
而中国占世界市场的份额将从2006年的30%增加到2011年的33%以上。
TPE的最大特征是具有多相结构，它的软段和硬段分别产生高弹性和交联点的作用，因而用它加工制造橡胶制品具有如下一些优点：(1)可用一般的热塑性成型机加工；(2)能用橡胶注塑成型机硫化；(3)可用压出机成型硫化；(4)生产过程中产生的废料和最终出现的废品可以直接再利用；(5)用过的TPE产品可以简单再生之后再次利用；(6）不需硫化；(7)自补强性大，配方大大简化，使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握。
1 苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)TPS为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型共聚物,主要品种为SBS(丁二烯与苯乙烯嵌段共聚物)与SIS(异戊二烯与苯乙烯嵌段共聚物)。
热塑性弹性体
采用机械共混使橡胶与塑料在熔 融共混时形成两项结构
3
5.5 热塑性弹性体
SBS弹性体
CH2 CH x CH2 CH CH CH2 y CH2 CH z
St和Bd的嵌段共聚型热塑性弹性体；
随着St含量增加，SBS的弹性减小，硬度增加，拉伸强
度增加，最终形成一种类似冲击改性聚苯乙烯材料；
具备自增强性，不需添加增强剂和硫化剂；
EPDM/PP、NR/PE、NR/PP、IIR/PP、NBR/PP、丙烯 酸橡胶/PP等
6
考试复习题
• 什么叫通用塑料和工程塑料？请分别列举五大通 用塑料和五大工程塑料。
• 比较LDPE和HDPE在聚合方法、支链数目、密度、 透明性、结晶度、拉伸强度和硬度等方面的差异， 并简述原因。
• 写出ABS结构式，并指出各组分起什么作用？ • 画出非晶聚合物的形变随温度变化曲线，并对曲
加工助剂和配合剂较少；
材料可以反复使用，有利于回收和保护环境；
产品尺寸精度高，质量轻。
2
5.5 热塑性弹性体
根据制备方式分为共聚和共混两大类：
热塑性 弹性体
共聚型热塑性弹性体 共混型热塑性弹性体
苯乙烯嵌段共聚类（S-D-S） 聚氨酯类（TPU） 聚酯类（TPEE） 聚酰胺类 聚烯烃类
热塑性硫化胶
线进行简要说明和分析。 • 聚丙烯塑料有哪些缺陷？通常采用哪些改性方法？ • 热塑性塑料和热固性塑料在结构和性能上有哪些
区别？你所知道的哪些是热塑性塑料，哪些是热 固性塑料？
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考试复习题
• 聚甲基丙烯酸甲酯俗称什么？ • 玻璃化温度是非晶态高聚物作为塑料使用的最高
温度。 • 单体、结构单元、重复单元 • 加聚反应 • 缩聚反应 • 聚氯乙烯的热稳定性差，所以在加工成型过程中
tpe是什么材料
tpe是什么材料TPE是热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer）的英文缩写，它是一种新型的高分子材料。
TPE结合了热塑性塑料和弹性体的优点，具备优异的柔性、弹性、耐候性和可回收利用等特点。
下面将详细介绍TPE的成分、特性和应用领域。
一、TPE的成分TPE通常由两种或多种不同类型的高分子材料混合而成，包括两大类：热塑性弹性体（通常为弹性体）、热塑性树脂（通常为聚合物、塑料）。
常见的弹性体包括聚酯弹性体（TPC-ET）、SBC（苯乙烯-丁二烯共聚物）、TPO（硫化聚烯烃）、TPE-O（乙烯-辛醇酸酯共聚物）等。
常见的热塑性树脂包括聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。
二、TPE的特性1. 弹性与柔软性：TPE具有优良的弹性和柔软性，能够在不同温度下保持良好的弹性表现，回弹性能好。
2. 耐寒性：TPE在低温下仍然保持弹性，不易变硬、脆断，适用于寒冷环境下的使用。
3. 耐磨性：TPE材料具有抗磨损、耐切割等特性，能够承受一定的摩擦和刮擦。
4. 耐化学腐蚀性：TPE对一般酸、碱、油类等化学物质具有较好的耐腐蚀性能，适用于复杂的工作环境。
5. 可回收利用：由于TPE是热塑性材料，可以通过加热熔融再加工，实现材料的循环利用，符合可持续发展的要求。
三、TPE的应用领域由于TPE材料的特性，它在各个领域有广泛的应用。
以下是TPE主要的应用领域：1. 家居用品：软管、管道、地垫、把手、覆盖件等，利用TPE的柔软性和耐用性，提高了产品的舒适性和安全性。
2. 汽车零部件：密封件、橡胶垫、导管、防护套等，TPE材料在汽车行业中被广泛应用，其弹性和耐腐蚀性能能够适应不同的工作条件。
3. 医疗器械：注射器垫圈、管接头、导管等，TPE材料具有生物相容性和良好的加工性能，适合用于医疗器械等相关领域。
4. 电子电器：线缆、插头、密封件等，TPE具有耐高温、抗冲击等特性，适合用于电子电器设备的绝缘和保护。
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硬度、强度 弹性
硬度在邵A20～邵D60 与SBR具有类似的力学性能 SBS上的，耐热氧老
化性好。 SBS耐水和极性溶剂，不耐非极性溶剂。
SBS在使用温度超过70oC时，压缩永久变形 就会明显增大。
3. 应用
交联橡胶粒子内部成份复杂，包含交联剂、填料 、增塑剂、防老 剂、偶联剂等
<二> 动态硫化技术平台与原理 聚合物共混相态行为——软包硬规律。 大量的橡胶（含有交联剂）与少量塑料机械混合，
橡塑比可超过80：20。
刚开始时塑料为分散相，橡胶为连续相。
但在共混过程中，橡胶同时发生原位交联反应， 黏度大增，在机械剪切力的作用下被破碎为微米 级的颗粒。
适合制造汽车轮胎。
<四> 乙烯-α-辛烯共聚热塑性弹性体（POE）
1. 结构
该TPE是通过乙烯与α辛烯在茂金属催化剂的 催化下定向共聚而成的具有特殊序列分布的 聚烯烃共聚物。POE是Poly Olefin Elastomer的缩 写。
辛烯共聚单体在分子链上均匀分布，其质量 含量>20%wt。
引入少量的辛烯破坏了与其相邻接碳的结晶， 形成具有无定形结构的弹性区；剩余的PE微 结晶区起到了物理交联点的作用。
大量橡胶相 少量塑料相
少量塑料 大量橡胶粒子 交联剂、防老剂 呈连续相 呈分散相 填料、增塑剂等
SEM照片
大量高度交联的橡胶粒子呈分散相结构，粒径为1~2μm，赋予TPV 具有硫化橡胶的高弹性
少量塑料相(如20%)包覆在交联橡胶粒子周围形成连续相，赋予 TPV具有塑料一样的热塑流动性和可反复加工性
1. 30％～40％用于替代EPDM制造汽车配件
2. 10～15％用于制造电子电气上的绝缘材料
3. 10％土木建筑业
公路隔 离带
集装箱 密封条
减震垫 伸缩缝
4. 其它各种形状复杂的弹性体制品。
作业
与传统热固性橡胶相比，热塑性弹性 体有何优点？
试用示意图比较热固性橡胶、共聚型 TPE与共混型TPE在微观结构上的区别？
3. 应用
替代EPDM制造防水卷材，耐候性更好。 微交联的POE——高耐候电缆料。
POE还可以用于PP的增韧改性剂，在提高韧 性的同时，强度和加工性牺牲较小。
4.3 热塑性硫化胶（TPV）
TPV的结构特征 动态硫化技术平台与原理 TPV的结构-性能关系 TPV的应用
<一> 结构特征
低分子量二元醇类扩链剂反应而的。
硬段
软段
氨基甲酸酯链段（硬段）间可形成氢键——硬 段的聚集微区呈结晶态。
硬段
软段
2. 性能
由于物理交联点为结晶微区——TPU具有优异的力学 性能（25～70MPa）、耐磨性、抗撕裂性能。耐非极 性溶剂、但不耐水和极性溶剂；最高使用温度为 120oC——硬段结晶熔点。
POE的分子量分布窄，分子量分布系数<2，力 学性能较好。
一定量的辛烯长支链——加工性能良好。 2. 性能 POE的性能主要受辛烯含量和分子量的影响。
POE为全饱和分子链——耐天候老化、耐紫 外线性能优异。
POE的力学性能良好。 POE主链的特性与PE类似——良好的绝缘性
和耐化学介质性。 但耐热性低——永久变形大。 通过部分交联的方式可以改善。
苯乙烯类TPE是目前使用量最大的TPE， 1999年时的使用量达660万吨。
苯乙烯类TPE主要应用于使用温度低于70oC 且对耐油性无要求的场合。
目前苯乙烯类TPE的最主要用途是制作鞋 底材料；
塑料和橡胶的改性；SBS沥青改性用于高 等级的公路路面；密封剂和胶黏剂。
<三> 聚氨酯共聚热塑性弹性体（TPU） 1. 结构 TPU由二异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇以及
同时发生相反转，塑料变为连续相，交联橡胶微 粒变为分散相。
TPV是Thermoplastic Vulcanizate的缩写。
9种橡胶和11种塑料共混体系
相态反转
传统共混技术
大量橡胶相 少量塑料相
科学原理： “共混物粘度比可在 一定程度上控制其相
形态”的流变学原则
TPV结构
PP组成
<三> TPV的结构与性能关系 交联的橡胶颗粒为分散相——高弹性、低压缩
第四章 橡胶与弹性体材料
第四节 热塑性弹性体 4.1 定义与分类 4.2 共聚型热塑性弹性体 4.3 热塑性硫化胶（TPV）
4.1 定义与分类
<一> 定义 热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶的弹性，
高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料。
热塑性弹性体可以采用类似热塑性树脂的加 工工艺来反复加工和回收再利用。
聚酯型TPU具有更好的力学强度和耐磨性、耐非极性 溶剂性；
聚醚型TPU具有更好的弹性、低温性能、热稳定性、 耐水性和耐生物降解性。
3. 应用
TPU主要应用于耐磨制品——小型实心胎、 鞋底等。
高强度耐油制品——输油软管。 高强高模量制品——汽车仪表盘。 但TPU的摩擦系数很低——牵引力低，不
简单共混型
热塑性硫化胶（TPV）
4.2 共聚型TPE
共聚TPE的结构特征 苯乙烯共聚TPE 聚氨酯共聚TPE 乙烯-辛烯共聚TPE
<一> 共聚型TPE的结构特征 共聚型TPE是采用嵌段共聚的方式将柔性链
（软段）同刚性链（硬段）交替连接成大 分子。
玻璃态或结晶态微区
<二> 苯乙烯共聚热塑性弹性体
1. 结构
苯乙烯类嵌段共聚型热塑性弹性体的结构 为S—D—S。S为聚苯乙烯硬段，其聚集微 区为无定形玻璃态——物理交联点；D为聚 二烯烃或氢化聚丁二烯软段，在常温下处 于高弹态——提供橡胶的弹性。
常见的三种苯乙烯类热塑性弹性体
SBS SIS
SEBS
2. 性能 苯乙烯的含量对SBS类的性能有最重要的
最早商业化的热塑性弹性体（TPE）是20世 纪50年代开发出的聚氨酯热塑性弹性体；
20世纪70～90年代，是TPE迅速发展的阶段；
TPE的发展受到热塑性树脂和弹性体材料两 大领域的共同关注。
<二> 分类
按
照 共聚型TPE
制
备
方
法
来
分 类
共混型TPE
聚氨酯类 苯乙烯类 聚烯烃类 聚酯类 聚酰胺类
永久变形； 塑料薄层将交联的橡胶颗粒包裹起来，形成连
续相——高弹性，低硬度。 TPV是性能最接近热固性橡胶的热塑性弹性体。 TPV具有优异的耐疲劳性能，远超过普通橡胶。 性能范围宽广。
高性能TPV的本质特征：高弹性、优良的热塑 流动性和可反复加工及使用性能。
<四> TPV的应用
TPV具有良好的热塑性加工性——代替热交联 橡胶制造形状复杂的弹性体制品，大大提高 生产效率。