TPV热塑性动态硫化橡胶
CVTC 52091-2013 热塑性弹性体—热塑性聚烯烃动态硫化橡胶(TPV)
上汽商用车技术中心企业标准CVTC 52091—2013热塑性弹性体—热塑性聚烯烃动态硫化橡胶（TPV）Thermoplastic elastomers - polyolefinic, fully crosslinked,exterior （TPV）2013-11-29发布 2013-12-02实施上 汽 商 用 车 技 术 中 心 标 准 化 技 术 委 员 会发布前 言本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本标准由上汽集团股份有限公司商用车技术中心车身及造型部提出。
本标准由上汽集团股份有限公司商用车技术中心标准化技术委员会归口。
本标准起草部门：车身及造型部。
本标准主要起草人：宁贵欣、王权锋、杨汐、刘茜。
热塑性弹性体—热塑性聚烯烃动态硫化橡胶（TPV）1范围本标准规定了用于挤出、注塑或其他热成型工艺的黑色、热稳定、耐光照老化的热塑性聚烯烃动态硫化橡胶（TPV）的材料分类、材料标识、典型应用、技术要求、初次认可、检查与退货要求。
本标准适用于上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心开发设计的车辆外饰使用的热塑性聚烯烃动态硫化橡胶（TPV）材料。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
CVTC 22001 汽车零件和材料禁限用物质要求CVTC 52022 汽车塑料件、橡胶件和热塑性弹性体件的材料标识与标记CVTC 54035 塑料材料试验方法ISO 34 硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定ISO 37 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变特性的测定ISO 188 硫化橡胶或热塑性橡胶加速老化和耐热测定ISO 527 塑料拉伸性能的测定ISO 812 硫化橡胶或热塑性橡胶低温脆性的测定ISO 815 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩变形的测定ISO 868 塑料和硬质橡胶用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度）ISO 1183 塑料非泡沫塑料密度的测定ISO 1431 硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂性的测定SAE J2527 汽车外饰氙弧灯加速暴露试验3材料分类材料可根据不同的硬度进行分类，具体分类详情见表1。
动态硫化制备热塑性硫化胶.
动态硫化制备热塑性硫化胶
热塑性硫化胶
• TPV是Thermoplastic
Vulcanization的简称，
主要由二部分组成，一
是塑料，作为连续相，
二是橡胶作为分散相。
少量塑料 大量橡胶粒 交联剂、防老剂 呈连续相 子呈分散相 填料、增塑剂等
TPV性能特点
1、良好的弹性和耐压缩变形性，耐环境、耐老化性 。 2、应用温度范围广（-60—150℃），软硬度应用范围广(25A—54D),易 染色，大大提高了制品设计的自由度。 3、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，
常稳定，在加工过程中不会发生物
性变化。
实例：PP/EPDM
• PP与 EPDM 混合物在熔融共混时，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。
动态硫化实施
• 开炼机工艺 • 密炼机工艺 • 双螺（种类 用量）
共混 时间 配合
动态 双螺杆连续全硫化 硫化
工艺流程
1、高温捏炼 块状原料高温融化制成片状
2、挤出造粒 片状原料再次加入辅料混合，输出颗粒原料
3、硫化挤出 物料经失重秤自动化喂料，后经双螺杆挤
出机进行动态硫化挤出，水下切粒机造粒。 4、过筛 清除过长、过短等不符合粒径要求的弹性体粒子 5、均化 颗粒状热塑性弹性体送入均化仓均化，保证每仓物料均
高效、简单易行，无需增添设备，流动性高、收缩率小。
4、绿色环保，可回收使用， 符合欧盟环保要求。
5、比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。
TPV材料的应用介绍
Dawnprene典型牌号的应用实例
道恩公司的TPV 21-80A已通过美国NSF认证，用于 道恩公司的TPV 21-80A已通过美国NSF认证， 已通过美国NSF认证 饮用水热水管产品，在国内已有很好的销售市场。 饮用水热水管产品，在国内已有很好的销售市场。 用于食品包装材料的TPV F621-64A， 用于食品包装材料的TPV F621-64A，通过 FDA177.2600的认证 的认证， FDA177.2600的认证，取得在食品类制品上的应用 资格。 资格。
1、兼具热塑性塑料加工便利性和热固性橡胶的高弹性。 2、比重小，可有效降低制品的单位成本，成本低，材料 可反复回收利用，节约资源，保护了环境 3、持续回弹性好，力学性能优良：免硫化、低能耗、耐 老化、耐臭氧、耐疲劳 4、使用温度范围广-60℃～140℃ ，耐高、低温性能优 异。 5、表面亚光细腻，手感爽滑，密封性好，压缩永久变形 小，耐候佳，低气味，低挥发，适用于汽车内饰 6、耐油、耐溶剂材料显著特性
行李箱密封、内外水切密封，装饰条
柔软、亚光、触感好、耐老化及臭氧性优 硬质，亚光，耐老化及臭氧性优，耐油性好 柔软、亚光、触感好、耐老化及臭氧性优 柔软、亚光、触感好、耐老化及臭氧性优 柔软、亚光、触感好、耐老化及臭氧性优 流动性好，亚光，耐老化及臭氧性优 流动性好，亚光，耐老化及臭氧性优 流动性好，亚光，耐老化及臭氧性优
硬度较高 硬度较高 硬度中等 硬度中等 硬度较低 硬度低
较硬的防尘罩制品 较硬的防尘罩制品 防尘罩 防尘罩 吹塑防尘罩 注塑防尘罩
Dawnprene典型牌号的应用实例
防尘罩—是汽车 零部件中品种较 多，用量较大的 一类，TPV不同硬 度等级都可以作 汽车防尘罩制品， 采用吹塑或注塑 成型，节约能源， 制品重量轻，耐 油、耐疲劳性能 好
解析热塑性弹性体TPV
解析热塑性弹性体TPV一，关于热塑性弹性体TPV3.TPV的基本配方构成（解析各组分影响）制备TPV 的基本配方：PP 30 份，充油EPDM （环烷油等）70 份，过氧化二丙苯(DCP ) 适量，超细滑石粉适量，其它助剂适量。
（1）环烷油用量对性能的影响分析EPDM的分散程度和界面层结构是影响EPDM/ PP -TPV 性能的内在因素，PP 与EPDM 的表面张力和溶解度参数都很相近，而在PP熔融温度下，由于EPDM 粘度远大于PP 粘度，与PP 不具备粘度相近的共混原则；但EPDM 的粘度随充油量的增加而明显下降，且当充油质量分数在20%和30%时，粘度随温度变化明显。
因此，合适的充油比对EPDM与PP的相容性与分散性非常重要。
（2）PP种类与用量（流动性）对性能的影响分析高MFR的PP 能在较低温度下与充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混温度的范围更宽，这有利于EPDM 充分分散到PP中；此外，粉状PP的力学性能虽然比粒状PP差，但二者生产的TPV 性能相近，且粉状PP充油时更均匀，有利于EPDM与PP共混均匀。
（3）橡塑组分的选择对性能的影响分析当EPDM的用量超过30份时，共混物的冲击强度呈现下降的趋势。
随着橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸强度、压缩永久变形、100%定伸应力和硬度均有所增大，扯断伸长率是先增大后减小，耐溶剂性和加工流动性提高。
（4）DCP用量对性能的影响分析据实验数据表明，当DCP 质量分数为1. 5 %时EPDM/ PP 已完全动态硫化。
4.TPV生产工艺最先是1973年由美国的Uniroyal公司开发，制得部分硫化的热塑性弹性体，但是性能较差。
20世纪70年代末期，美国Monsanto公司Coran等人对热塑性塑料和弹性体的动态全硫化共混物进行了系统的研究，开发了一种动态全硫化生产技术，生产出了EPDM/PP等热塑性弹性体(商品牌号为“Santoprene”)，成功地把硫化橡胶的一些特性(如耐热性能和低压缩变形性能)与热塑性塑料的易加工特性结合在一起，使热塑性弹性体真正地走向市场。
热塑性硫化橡胶性能简介及用用领域
热塑性硫化橡胶性能及用用领域简介热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶（英文Thermoplastic Vulcanizate）又称聚烯烃合金热塑性弹性体,简称为TPV，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。
TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。
TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。
一性能简介1、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，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。
2、应用温度范围广（– 60—150℃），软硬度应用范围广(25A—54D),易染色的优点大大提高了制品设计的自由度。
3、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。
4、绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降，符合欧盟环保要求。
TPV塑胶粒子5、比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。
基于以上性能特点，TPV在广泛的应用领域与传统橡胶材料、其他TPE弹性体（包括TPR\SBS、SEBS、TPU等）材料或PVC 等塑料材料相比，在综合性能和综合成本方面都具备一定的替代优势，从而为制品企业在产品创新、提升产品附加值、提高竞争力方面提供了新的选择。
TPV易于焊接、可重复使用、环保无毒。
TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点：1、优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能；2、优异的抗永久变形性能；3、优异的抗张强度、高韧性和高回弹性；4、优异的环保性能和可重复使用；5、优异的电绝缘性能；6、硬度范围广泛；7、使用温度范围广泛；8、颜色多样化，有全透明、半透明、浅色系列，着色容易，容易加工成型；9、可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等多种材料共注射或挤出成型。
动态硫化三元乙丙橡胶聚丙烯热塑性弹性体的研究进展
动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的研究进展汤 琦，孙 豪，宗成中（青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东青岛 266042）摘要：介绍动态硫化三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体（TPV）的发展历程、配合体系、动态硫化工艺、应用领域和发展前景。
相较于传统橡胶，动态硫化TPV作为新一代橡胶产品的典型代表，无论在生产工艺还是性能上均具有较大优势，且TPV对环境的影响较小，符合绿色环保理念。
未来EPDM/ PP TPV的研究方向将主要集中在环保、低挥发性有机物、高性能化和多功能化等方面。
关键词：三元乙丙橡胶；聚丙烯；动态硫化；热塑性弹性体；配合体系；工艺；研究进展中图分类号：TQ334 文章编号：2095-5448（2021）01-0005-06文献标志码：A DOI：10.12137/j.issn.2095-5448.2021.01.0005动态硫化热塑性弹性体（TPV）是一类特殊的TPV，是橡胶和树脂在熔融共混时，橡胶相被硫化破碎为岛相分散在连续相（树脂）中而形成的[1]。
三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）TPV是开发最早、技术比较成熟的一种TPV。
EPDM具有合成工艺简单、耐候性能和耐臭氧性能好等特点，但其硫化胶不易回收利用；PP是一种通用型塑料，具有加工性能、耐腐蚀性能、耐热性能和耐磨性能好等优点，但弹性较差。
通过动态硫化制得的EPDM/PP TPV不仅可以弥补EPDM的不足，同时在原料、性能以及产品价格方面具有竞争优势[2-3]。
本工作根据近年来国内外对EPDM/PP TPV的研究情况，详细介绍其发展历程、配合体系、动态硫化工艺、应用领域以及发展前景。
1 发展历程从简单机械共混到动态部分硫化共混，又从动态部分硫化共混到动态完全硫化共混，EPDM/ PP TPV的发展经历了几代研究者的研究，其发展历程如下。
第1阶段：简单机械共混。
通过物理共混的方法将橡胶和塑料在一定的设备中进行简单混合，得到的共混物的弹性、物理性能以及耐介质性能较差，橡胶相未发生交联反应[4]。
tpv和tpe区别
tpv和tpe有什么区别？文章出处：责任编辑：人气：2010发表时间：2014-11-10 10:15【大中小】由于TPE是一种新型环保弹性体，很多用户在百度上查资料进行了解的时候混淆了，TPE与TPV有什么区别？TPE与TPV是同属一种环保无毒热塑性弹性体材料，下面由塑伯笔者为大家讲讲它们之间的区别之处。
是热塑性弹性体的总称，TPV仅仅是TPE中的一种，其中包含TPV、SEBS、TPO、POE等等。
TPE是一种以SEBS为基材与其他混合物共混而成的材料，具有橡胶的高弹性和塑料的热塑性材料，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。
热塑性硫化橡胶（英文为Thermoplastic Vulcanizate），简称为TPV，又称聚烯烃合金热塑性弹性体，与PP＋EPDM混合的弹性体。
TPV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。
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，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。
TPE与TPV区别：1、TPV属于热塑性动态硫化橡胶，而TPE属于热塑性弹性体，但与SEBS基材的弹性体不同，TPV划分为橡胶类弹性体。
2、TPV耐热性比TPE更好，一般TPE耐高温130-150摄氏度之间！再高就老化裂解了！！建议在120摄氏度以下使用！！而TPV在－60℃～+135℃可正常使用，不承受负荷时，耐高温能达到+150℃3、TPV的耐老化，耐侯性比TPE的更好，TPV密封条材质的材料使用寿命更长。
、TPE硬度范围在0A-120A，TPV硬度范围在25A-120A（70D），TPE与TPV相比，TPE软硬度范围广，最低可达到0A超软度，所以超软TPE经常应用在成人用品行业上。
山都平Santoprene热塑性硫化弹性体TPV介绍
山都平™Santoprene热塑性硫化弹性体TPV介绍TPV中文名称为热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。
TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可像热塑性材料一样进行加工，并且可以在制造过程中回收利用。
具有抗老化、耐候性、使用温度范围广、易配色、硬度范围广、电绝缘、高弹性、流动性好、极佳的粘合性等优点。
广泛使用于汽车内饰、密封件、家用电器、卫生医疗等领域。
埃克森美孚化工生产的山都平™热塑性硫化弹性体(TPV)在全球TPV市场中倍受青睐、使用最为广泛。
目前山都平TPV在国内有销售的牌号大概有100种左右，品种齐全，适用于各种领域，如何在如此多的牌号中找到满足自己要求的品种？下面我给大家介绍一下山都平™TPV的命名规则：1.命名规则101-45W255101-55101-55W255101-64101-73101-80101-87103-40103-50111-35111-45121-50E500121-50M100121-55W241121-58W175121-60M200 121-62M100121-65B200121-65M300121-67W175121-70B230121-70M350121-73W175121-75M100 121-75M200121-79W233121-80121-80B200121-80B230121-80M300121-80W175121-85M100 121-87123-40123-50W175123-52W242151-70W256201-55201-55W255201-64201-67W171201-73201-80201-87203-40203-50211-45241-55241-64241-73W236241-80W236251-70W232251-80W232251-85W232251-92W232291-60B150 291-75B150691-65W175691-73W1758191-55B1008201-608201-708201-808201-90 8211-358211-458211-558211-55B1008211-658211-758211-85M3508221-55M300 8221-608221-65M3008221-708221-75M3008221-85M3008223-30M3008271-558271-65 8271-758281-35MED8281-45MED8281-55MED8281-65MED8281-75MED8281-90MED8291-85TL 9101-80E3.挤出牌号：4.注塑牌号：许多山都平TPV牌号都可以直接粘接到多种其它聚合物，如PC、ABS、PS、PET及共混物、P A和PP；山都平TPV粘接牌号B100和B150非常适合在工程热塑性塑料上进行二次成型（嵌件成型），如PMMA、ASA、PPO/PS 共混物、PC、ABS、PS、PET及共混物、PA、PP和各种其它材料；山都平TPV B500粘接牌号可在注塑成型中使用（双色注塑成型），且与PA零件具有优异的粘接性；埃克森美孚化工还提供能够与金属粘接的特种山都平TL牌号。
TPV材料的应用介绍
△
○
◎
○
-40~120
可以 ○ ○ ○
△
-40~120 -45~130
不可以 △ ○
○
○
不可以 △ ○
○
○
-60~135
不可以 △ ◎ ◎ ◎
油
△
X
○
○
△
△
X
※ ◎ : 优异 ○ : 良好
△ : 一般 X : 较差
EPDM/PP TPV材料的优越性能
1、兼具热塑性塑料加工便利性和热固性橡胶的高弹性。 2、比重小，可有效降低制品的单位成本，成本低，材料
据统计，2010年，我国汽车的销量将达到1800万量， 2020年达到4000万量。在汽车应用领域， EPDM／PP型TPV 正以每年18～25％增长速度取代传统热固性橡胶。我国政 府计划在2010年汽车材料必须85%可再生，到2012年达到 90%，到2017年进一步提升至95%。
汽车密封系统的应用
电池壳、无线电话机外壳及变压器外壳护套；耳机线 外皮，耳机线接头等； 电源插座、插头、护套等。 ◆日用消费：
家用电器内部使用的橡胶垫片或零件.
一、 TPV材料在汽车部件的应用
目前，因汽车界环保、安全、低成本、低噪声的呼声， 使得汽车制造厂对于材料的选择要求更加的苛刻，TPV材料 就是在这种形势下应运而生的，因其具有独特的优势倍受 汽车界的青睐。
橡胶
填充物
PP连续相
弹性体材料的性能对比
弹性体一词未必是很明确的定义，一般说来是指
在常强温下显示其较强弹性的高分子物质。属于弹
性体范畴的有硫化橡胶和热塑性弹性体两大类，其
中后者发展势头迅猛。
性能
TPV
苯乙烯之 TPR
新型热塑性硫化胶(TPV)
４
橡 胶 参 考 资 料
新 型 热 塑性 硫 化 胶 （ Ｐ Ｔ Ｖ）
李咏梅（ 青岛钢铁有限公司 ２６４ ） 编译 ６０ ３
热塑型硫化胶（ Ｐ ） Ｔ Ｖ 是动态硫化的橡胶和塑
料 的共 混体 。 它是 在 １５ ９８年 被 首 次发 现 的 从 那 时起 ， 在热 塑 性硫 化胶 领域 有 过 几 次 重要 的发
测试黄度和白度指数 以确定其着色性能 。利 用 Ｃ ｒｍ Ｓ５颜色分 光光 度计 在 注压 的 胶 片 上 ｈｏ ａＣ 一 进 行测 试 。新型 Ｔ Ｖ和 Ｔ ＶＡ 的 黄 度 指数 比较 Ｐ Ｐ
见 图 １ 示 。与 Ｔ ＶＡ相 比 ， 型 Ｔ Ｖ并未 出现 所 Ｐ 新 Ｐ
黄色 。传统 １ Ｖ １ Ｖ Ａ 的黄色不利于制造浅色 １ （１ ） Ｐ Ｐ 制 品 。而且 由于 存在 黄 色 ， 制 造 浅色 制 品时 需 在 要使用大量的着色剂。使用大量着色剂对成品的
性能 有损 害 。新型 Ｔ ｖ除 了黄 度 指 数较 低 外 ． Ｐ 各 批 间 的颜 色 也稳定 。 测 试 了不 同 ＴＯ 增 白剂 用量 下 的 白度 指 数 ｉ 其 结果 见 图 ２ 。与 ＿ Ｖ相 比 ， ｒ Ｐ 即使 没 有使 用 任何 增 白剂 ， 新型 Ｔ Ｖ也 具 有 较 高 的 白 度指 数 ； 所 Ｐ 在 有用 量 的增 白剂 下 ， 都 比 Ｔ ＶＡ的颜 色 白。 它 Ｐ
加工 极 为 不 利 。图 ３示 出了 新 型 Ｔ Ｖ 和 Ｔ Ｖ Ａ Ｐ Ｐ
Ｔ 的交联程 度 也很高 。但 存在 吸湿 和颜 色稳定 的 问题 。所有 的 比较 试 验都采 用相 似硬 度的胶料
送行 所有试 验 都 用 Ａ ｈ ｒ ｒｕｇ注压 机 注压 的 胶 片进
TPV材料特性及应用
TPV材料特性及应用TPV（Thermoplastic vulcanizate）即热塑性硫化橡胶，是一种由热塑性树脂基体和硫化橡胶相结合的高性能材料。
TPV具有以下特性：1.良好的耐热性：TPV可以长时间承受高温环境而不失去其性能。
一般而言，TPV的耐热温度可达140°C以上，部分特殊的TPV甚至可以耐受更高的温度。
2.优异的弹性：TPV具有优异的弹性恢复能力，可以在变形后迅速恢复到原来的形状。
这使得TPV在高动态负荷下具有出色的抗拉伸、抗切割和抗冲击性能。
3.良好的耐候性：TPV具有良好的耐候性，可以在户外环境中长期稳定地使用。
它不易受到紫外线、氧气、湿气等因素的影响，不会变脆或出现龟裂。
4.优秀的化学稳定性：TPV具有优秀的耐化学腐蚀性能，可以在酸、碱、油、溶剂等各种化学介质中长期使用而不受损。
5.易加工性：TPV具有良好的热塑性，可以通过注塑、挤出、吹塑等传统的塑料加工方法进行加工。
而且，与其他橡胶材料相比，TPV的工艺稳定性更佳，不易变形或产生气泡。
TPV的应用领域非常广泛，具有以下几个典型的应用：1.汽车行业：TPV因其优秀的耐热性、抗切割性和耐候性，被广泛应用于汽车密封件、悬挂垫、橡胶管和线束等零部件制造。
2.电子电器领域：TPV可以制造抗静电、抗震动、防滑、防震和耐磨损的电子电器部件，例如电线绝缘套管、电子插头和连接器等。
3.医疗器械领域：TPV具有良好的生物相容性和耐溶液性，可以用于制造医疗器械配件、手柄、橡胶密封件和导管等。
4.工程建筑领域：TPV可以制造耐候、耐磨、耐油、耐紫外线等性能优异、长寿命的工程构件，例如管道、管件、胶带和固定件等。
总的来说，TPV以其独特的材料特性在多个领域得到广泛应用，并且随着技术的不断进步，TPV材料的性能和应用领域还将进一步拓展。
热塑性动态硫化硅橡胶的制备及其性能研究
第46卷总第399期·3·热塑性动态硫化硅橡胶的制备及其性能研究师文博1，宋斌2，朱旭1，栾安博1，刘超栋1(1．广东省石油与精细化工研究院，广东广州510665；2．广东金柏新材科技有限公司，广东广州511330)Preparation and Properties of Thermoplastic Dynamic Vulcanized Silicone RubberShi Wenbo1,Song Bin2,Zhu Xu1,Luan Anbo1,Liu Chaodong1(1.Guangdong Institute of Petroleum and Fine Chemical Industry,Guangzhou510665；2.Guangdong Jinbai New Material Technology Co.,Ltd.,Guangzhou511330,China)Abstract:Thermoplastic dynamic vulcanized silicone rubber TPSIV based on silicone rubber and TPU was prepared by internal mixer and twin screw extrusion. The mechanical properties of TPSIV prepared by different rubber-plastic ratio,compatibilizer addition,crosslinking agent addition,catalyst addition and twin screw extrusion process during dynamic vulcanization were studied.Finally,the optimum rubber-plastic ratio for TPSIV preparation is less than or equal to5︰5,the compatibilizer dosage is5phr,the crosslinking agent dosage is1phr,and the catalyst dosage is0.5phr.The optimum dynamic vulcanization process of TPSIV is temperature180C and speed300r/min.Keywords:dynamic vulcanization；thermoplastic silicone rubber；polyurethane；mechanical properties热塑性动态硫化橡胶(TPV)是一种新型的高分子材料，其在常温下表现出橡胶的弹性性能，而在高温时又表现出类似塑料的可塑性[1]。
热塑性弹性体TPV
热塑性弹性体TPVEPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）是以EPDM作橡胶相，PP作连续相，动态硫化后得到的稳定的弹性体。
动态硫化是指在橡胶相与不能硫化的热塑性聚合物熔融密炼过程中，将橡胶进行硫化，得到粒状的硫化橡胶相，并且橡胶微区形态非常稳定，在加工过程中不会发生物化变化。
EPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）具有优异的物化性能。
其耐环境性能相当于通用性三元乙丙橡胶材料，耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。
EPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）成功地把硫化橡胶的一些特性，如耐热性能和低压缩变形性能与热塑性塑料的易加工特性结合在一起。
具有优异的抗动态疲劳性、很高的抗撕裂性、极好的耐候性、良好的耐磨性，对水基酸碱液体、极性油品具有出色的抗侵蚀能力，在－40℃～150℃范围内均具有使用可能性。
EPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）所具有的耐环境性能相当于通用性三元乙丙橡胶材料，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。
这样的极优耐环境性能独一无二的结合，使得这种热塑性橡胶适用于广泛的用途。
EPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）的使用性能与许多种常见的硫化特种橡胶的特性相似。
这些特性向产品设计师及材料工程师们提供了这样的机会，就是可以利用成本较低的热塑性塑料加工方式，但又不会使所希望的产品受到影响。
EPDM／PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）的性能特点包括以下几个方面：1、橡胶的触感，塑料的加工方法。
2、在-40℃至＋150℃的有效操作范围内具有机械性能。
3、对于水基的液体、油类及碳氢化合物类具有氯丁橡胶品级的耐油耐溶剂性能。
4、压缩变形及永久变形小。
5、在150℃暴露两星期或在125℃暴露更长时间，显出其极优的耐热空气老化性能。
6、卓越的抗动态疲劳性能。
7、很高的抗撕裂强度。
8、极优的耐臭氧及耐侯性9、与聚丙烯（PP）或尼龙（PA）有极佳的粘结性。
耐油耐环境性能的良好结合，使得TPV适用于广泛的用途。
热塑性硫化橡胶(TPV)的加工和应用
热塑性硫化橡胶(TPV)的加工和应用TPV的前世今生热塑性弹性体(TPE)兼具传统橡胶的高弹性能和树脂的热塑加工性能，能够利用现有的树脂加工设备和加工方法(如压延、注射、吹塑等)进行橡胶制品制造，更重要的是，它能够像树脂一样实行多次加工并被回收和再利用，可极大地满足低能耗加工、多样化加工、精密加工、可重复加工的要求，是橡胶发展的重要方向，也是解决橡胶加工和橡胶回收再利用的最好途径。
TPE的制备方法有化学合成法和共混法。
共混法利用现有的橡胶和树脂品种，进行合理搭配生产多种热塑性弹性体，是一种极具竞争力的制备方法。
共混法分为简单共混法和动态全硫化法，目前以后者为主。
用动态全硫化技术制造的TPE常称作热塑性硫化橡胶(TPV)，同目前的2类合成型热塑性弹性体相比，具有品种多、性能广、耐热温度高、耐老化性能优异、高温压缩永久变形小、尺寸稳定性优异、性能更接近传统硫化橡胶等特点。
1TPV的加工流变性能由于TPV材料的形态是由完全交联的橡胶粒子均匀地分散在热塑性树脂基体中所构成的，决定了它像填充的聚合物熔融体，可在较宽条件下，应用传统的树脂加工设备和工艺进行加工。
TPV表现出显著的非牛顿流体特性，在较宽范围内粘度与剪切速率服从幂律关系，在模压或压延成型、挤出、吹塑直到注射成型中均有良好的加工性能。
如在低剪切速率下的高熔融粘度，为挤出和吹塑制品提供了必要的熔体强度，确保了制品的尺寸稳定性。
对于注射制品，因高注射剪切速率下粘度低，注模迅速完全。
模注满后，由于剪切速率降低而使粘度大大增加，制品很容易从模中取出。
对于厚零件也能在极短的注射成型周期完成，而不产生大的变形。
TPV熔融体的粘度随温度变化不大，在较宽的加工温度范围内，可实现熔体流动的均匀性。
TPV模口膨胀率低且均匀，大大简化了对挤出和吹模口型的调整。
但是由于大多数TPV有一定的吸湿性，为了避免少量水分对生产的影响，应在60一90℃下干燥2一3h。
2TPV成型工艺2.1中空成型中空成型是树脂特有的成型方法，一般的硫化橡胶成型不能应用，而TPV材料可采用这种方法。
热塑性动态硫化橡胶TPV的成型加工
热塑性动态硫化橡胶TPV的成型加工一、TPV成型加工条件与硫化橡胶不同，EPDM/PP动态硫化橡胶（TPV）使用时无需混炼和硫化，用一般塑料加工方法（如注塑、挤出和吹塑、压廷等）加工，同时废料、边角料亦可回收使用，大大降低制品的加工成本。
1.成型优点熔融粘度受温度影响较小，但受剪切影响较大；模头膨胀小，仅为一般挤出成型的5%～20%；成型收缩率因制品的形状、成型方法、成型条件不同而略有差异，约在1.5～2.5%；2.干燥条件热塑性动态硫化橡胶(TPV)有轻微的吸湿性能；在成型加工过程中，一般不需要干燥，如需干燥，推荐：80～100°C、干燥2～3小时；3.染色热塑性动态硫化橡胶（TPV）可以通过加入色母而进行染色，建议使用PE或PP为基材的色母料；4.在加工TPV之前和之后，应当把挤出设备清理干净。
挤出机机筒应当以机械的方式清理或者用聚乙烯、聚丙烯彻底置换排空；如果在停机较长的时间之后，在重新开始操作之前也应当把机筒内所有残留的原料排出；5、制造与组装的余废料可以回收使用，为保证产品的优良外观与性能，添加量不应大于20%。
二、吹塑加工工艺热塑性动态硫化橡胶（TPV）可以用注塑吹塑设备或挤出吹塑设备进行吹塑加工。
机械条件要求与注塑和挤出所规定的相同。
一些吹塑加工因素，如：模具设计、型坯尺寸、加工周期时间以及壁厚均匀等，都与制件的几何形状有很大的关系。
熔体加热过度将使牵伸比下降：所有不同牌号的EPDM/PP型热塑性动态硫化橡胶（TPV）都有这种现象，应当避免过度。
三、挤出加工工艺不同牌号的热塑性动态硫化橡胶（TPV）都可以采用挤出加工生产软管、管材、型材、片材或电缆的绝缘层和护套层。
对于挤出加工，螺杆长径比（L/D）最少是20:1。
推荐：最好是L/D为24:1或更大比例（如30:1或32:1）不同牌号的热塑性动态硫化橡胶（TPV）可以在非常相似的成型工艺上加工。
注：实际的挤出温度设置随着长径比（L/D）、螺杆设计以及牌号的变化而变化。
热塑性硫化胶(TPV)的制备与性能
热塑性硫化胶的制备与性能TPV的制备TPE是在常温下显示橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料，其制备方法有化学合成法和共混法。
共混法是指利用现有的橡胶和树脂品种进行合理的搭配，生产出多种TPE。
共混法分为简单共混法与动态硫化共混法，由于采用简单共混制备的共混型TPE在耐热、耐溶剂、耐压缩永久变形等性能方面存在局限，难以制得高性能的TPE，因而目前主要以动态硫化共混为主。
动态硫化是指在橡胶与热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化的方法, 即在低比例的热塑性塑料基体中混人高比例橡胶, 熔融共混过程中硫化剂使橡胶“就地”产生化学交联，共混体受混炼机械的高速剪切应力作用，橡胶被硫化成交联的颗粒，也称微区，分散在树脂中，这种交联了的橡胶微区主要提供共混体的弹性，树脂则提供熔融温度下的塑性流动，换言之，提供热塑成型性。
研究发现，要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态硫化共混物，必须满足以下条件：(1)塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配；(2)橡胶缠结分子链长度较低；(3)塑料的结晶度大于15%。
TPV材料在微观上呈现独特的海-岛相态结构,即使橡胶含量较多,但充分交联了的橡胶仍会以颗粒状分散于树脂基体中呈分散相。
TPV的海-岛相态结构形成机理可概括如下：在制备过程中,共混体系中的橡胶在交联剂的作用下发生硫化反应,由于硫化是在共混过程中进行的,发生硫化的橡胶不能像静态硫化那样形成整体的橡胶型网络结构，而会因机械剪切力的作用使硫化形成的体型网络遭到破坏，使交联程度很深的橡胶被打碎成非常小的粒子。
但这些小粒子内部仍是交联网络结构，橡胶分子链间因化学键的生成而大大加强了作用力，相对滑移受到限制，橡胶组分的流动性大大下降。
同时橡胶粒子中交联的弹性风格因剪切应力的作用而被迫呈伸直状态。
而没有发生硫化的树脂分子却有自由运动的独立性，分子间能发生相对滑移，有很好的流动性。
当温度降低，剪切力消失时，交联分子进行弹性恢复，使橡胶粒子发生收缩、凝聚，从而使本就因交联而导致其流动性大大降低的橡胶以颗粒的形式冻结在树脂基体中，呈分散相。
硫化橡胶种类
硫化橡胶种类硫化橡胶种类：一、热塑性硫化橡胶（Thermoplastic Elastomer）1. 热延伸聚氨酯硫化橡胶（Thermoplastic polyurethane，TPU）：这类橡胶具有良好的耐磨性，耐低温性和防水性，适合制作真皮质感的产品。
2. 共聚（共聚胺基乙酸酯）硫化橡胶：它们经过热塑性和弹力处理，表现出良好的耐磨性、耐化学品性以及耐热性，是优质涂料和工业制品的理想原料。
3. 聚烯烃硫化橡胶（Styrenic-type TPE ）：它具有良好的加工性能和耐磨性，可以制作出质量优良的制品。
4. 聚乙烯硫化橡胶（Ethylene Vinyl Acetate ，EVA）：EVA硫化橡胶具有优良的耐湿性和耐化学品程度，可以用于包装类、汽车类、纺织类用品等产品的制作。
二、特殊硫化橡胶1. 聚氯乙烯硫化橡胶（Chlorinated Polyethylene，CPE）：CPE硫化橡胶具有优良的耐腐蚀性和耐油性，应用于高耐油性要求的表面涂覆，电机部件，汽车发动机部件等。
2. 聚乙烯腈硫化橡胶（Nitrile CPE）：新型的硫化橡胶，它具有良好的耐油性、耐酸碱性及耐热性，可应用于橡胶软管、橡胶制品，家用电器，阀门及汽车材料等。
3. 聚氨酯/氯丁橡胶复合材料（Aqua block）：这种复合材料由聚氨酯和氯丁橡胶组成。
它们具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、耐油性、耐热性和耐湿性，有利于对环境的保护。
4. 三聚氰胺硫化橡胶（Melamine Thermoplastic Elastomer）：由于具有出色的表面性能，黒色的硫化橡胶常用于汽车材料、电子材料、床上用品和鞋材方面。
5. 氟硅橡胶（Fluorosilicone）：由于具有优良的耐油性和耐化学品性，氟硅橡胶可广泛应用于汽车、摩托车等设备中，而且对密封性能要求非常高的行业，也是必不可少的材料。
6. 其他特殊硫化橡胶：防氧化硫化橡胶涂料、环氧硫化橡胶，氯丁橡胶，丁晴橡胶，丁腈橡胶，异氰酸酯橡胶等等。
热塑性硫化橡胶 TPV
热塑性硫化橡胶 TPV（1）热塑性硫化橡胶（英文为Thermoplastic Vulcanizate），简称为TPV，热塑性硫化橡胶的中文简称为热塑性橡胶（英文Thermoplastic Rubber），简称为TPR，但这个名称容易和其它种类的热塑性弹性体（英文为Thermoplastic Elastomer）相混淆在一起，因为通常热塑性弹性体也被大家叫做热塑性橡胶，尤其是苯乙烯类弹性体，目前至少在中国似乎"TPR”已经成为它的专有名称了，一提起TPR，就是指以SBS、SEBS等苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体，这与苯乙烯类弹性体在民用以及终端消费品领域中消耗量之大是分不开的。
热塑性硫化橡胶的名称如果再说的详细一点，那应该是热塑性动态硫化橡胶（英文为Thermoplastic Dyamic Vulcanizate），加了“动态”2字是更具体说明了生产这种热塑性硫化橡胶的工艺—动态硫化，这种工艺指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使橡胶硫化，当然在橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合，因此被硫化了的橡胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。
与之相对应的热塑性静态硫化橡胶，就是指橡胶按传统方法先硫化好，然后通过磨粉设备把硫化好的橡胶磨成粉，最后与熔融的热塑性塑料共混，理论上这种方法也能制得性能优良的TPV，但到目前为止，只是处于实验室阶段。
（2） TPV的组成：TPV主要由二部分组成，一是塑料，作为连续相，二是橡胶作为分散相。
通常橡胶需要与软化油或增塑剂与之配合。
硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。
另外为了降低成本或者提高某方面的性能，一些无机填料会被填加。
许多塑料和橡胶之间可形成TPV，但仅有个别共混物经过动态硫化后具有实用价值，目前商业化的有PP/PE/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。
在化工出版社《热塑性弹性体》一书中对11种橡胶和9种塑料制备的99种橡胶/塑料共混物进行了评论，研究发现，要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态硫化共混物，必须满足以下条件：塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配；橡胶缠结分子链长度较低；塑料的结晶度大于15%。
TPV(热塑性硫化橡胶)基本特性及介绍
TPV(热塑性硫化橡胶)基本特性及介绍基本介绍英文：Thermoplastic Vulcanizate，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。
TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶EPDM，在高温下表现为热塑性塑料PP的特性，可以快速经济和方便地加工成型。
不透明米黄色颗粒。
项目纯树脂阻燃颜色黑色和本色本色和黑色密度（kg/cm3）0.948-0.98 1.15-1.24洛氏硬度（D）40A-60D75A-98A成型收缩率（%）拉伸应力（MPa） 1.5-10 2.7-7.2抗张强度（MPa）4-20 6.3-13.9生长率（%）400-600540-630脆化温度（℃）-60-60熔融温度（℃）热变形温度（1.8MPa）生产厂家1981年孟山都首次推出，目前全球的生产厂家主要有美国埃克森美孚的山都平Santoprene、土耳其Ravago Enflex-V英菲力、荷兰DSM的SARLINK、韩国乐天，目前国内TPV发展较慢。
常用牌号由于弹性体的硬度范围广，用途种类多，产品型号多，所以常根据客人要求进行定制。
产品系列美国山都平系列：主要特性1.物理性能：比重轻，不透明，外观质量均匀，表面档次高，手感好，易染色，极低的收缩率2.力学性能：压缩永久变形量弹性体中最低；抗动态疲劳性；良好的耐磨性，比TPU稍差；较好的粘接能力，能与PP、PC、ABS、PS、PET及共混物、P A以及金属进行粘接3.耐热性能：可在-50到125℃的温度下长期使用，短期使用温度可达到135，低温下的柔韧性4.燃烧性能：可达到UL94V0等级5.化学稳定性：对水基酸碱液体、极性油品具有出色的抗侵蚀能力；耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下；优良的耐酸碱性能，对酸碱类清洁剂均有很强抵抗力，在酸碱环境下长时间使用后仍能保持原有特性6.电性能：优异的电绝缘性能7.耐候性能：极优的耐臭氧、耐侯性、抗老化、耐紫外线性能8.加工性：无毒，反复使用六次性能无明显下降，加工时候易出现流痕，不需要硫化，可直接通过注射、挤出、压延、吹塑等方式加工成型，能缩短加工工艺流程，降低加工成本，易于焊接应用分类密封件：建筑行业密封条、车窗密封条、三角窗、玻璃导槽、前后风挡玻璃包边、建筑伸缩缝、密封条、供排水管密封件电气领域：汽车高压点火线的护套或者绝缘层、矿山电缆、数控同轴电缆、普通及高档电线电缆绝缘层及护套、耳机线外皮、耳机线接头、电源插座、插头与护套缓冲垫片：五金工具手柄、密封圈、垫片、道路安全设施、缓冲防撞部件日常用品：电筒外壳、儿童玩具、玩具轮胎、高尔夫袋、剪刀、牙刷、鱼竿、运动器材、厨房用品等产品的手柄握把、电池、无线电话机外壳及电子变压器外壳护套医疗用品：针塞、瓶塞、吸管、套管等软胶件加工工艺干燥：在80-85℃下干燥3小时注塑温度：200-235℃模具温度：10-50℃；扫一扫关注微信公众号：luolong61，了解更多注塑行业相关知识。
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TPV 热塑性动态硫化橡胶
1.1 TPV定义：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基体之中得到的热可塑性弹性体。
1.2 TPV具有热塑性弹性体的特性：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。
1.3 名词引申：TPV英文为Thermoplastic Vulcanizate ，中文译名：热塑性动态硫化橡胶；又称聚烯烃合金热塑性弹性体,简称为TPV；属于TPE范畴（热塑性弹性体），但与SBS\SEBS基体的弹性体不同，划分为橡胶类弹性体。
2. TPV特性
2.1 具有塑料加工性能（免硫化、可直接挤出成型、注射成型、压延成型、吹塑成型等）和硫化橡胶的性能，具体性能如下：
a、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，同时其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。
b、应用温度范围广（– 60—150℃），软硬度应用范围广(25A—54D),易染色的优点大大提高了制品设计的自由度。
c、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。
d、绿色环保，可回收使用，且反复使用六次性能无明显下降。
e、比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。
2.2 TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点：
1、优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能；
2、优异的抗永久变形性能；
3、优异的抗张强度、高韧性和高回弹性；
4、优异的环保性能和可重复使用；
5、优异的电绝缘性能；
6、硬度范围广泛；
7、使用温度范围广泛；
8、颜色只有本白色、米黄色、黑色，着色容易，容易加工成型；
9、只能与PP共注射或挤出成型，与金属粘接需要特殊胶水处理。
3. TPV应用领域
3.1 汽车工业
1、汽车密封条、密封件系列；
2、汽车防尘罩、挡泥板、通风管、缓冲器、波纹管、进气管等；
3、汽车高压点火线。
可耐30-40KV电压，可满足UL94 V0阻燃要求；
3.2 消费用品
1、手动工具、电动工具、除草机等园艺设备的零部件；
2、家用电器上使用的垫片、零件；
3、剪刀、牙刷、鱼竿、运动器材、厨房用品等产品的手柄握把；
4、化妆品、饮料、食品、卫浴用品、医疗用具等产品的各类包装；
5、各种轮子、蜂鸣器、管件、皮带等接头的软质部件。
6、针塞、瓶塞、吸管、套管等软胶件；
7、电筒外壳、儿童玩具、玩具轮胎、高尔夫袋、各类握把等。
3.3 电子电器
1、各种耳机线外皮，耳机线接头；
2、矿山电缆、数控同轴电缆、普通及高档电线电缆绝缘层及护套；
3、电源插座、插头与护套等；
4、电池、无线电话机外壳及电子变压器外壳护套；
5、船舶、矿山、钻井平台、核电站及其它设施的电力电缆线的绝缘层及护套。
3.4 交通器材
1、道路、桥梁伸缩缝；
2、道路安全设施、缓冲防撞部件；
3、集装箱密封条。
3.5 建筑建材
1、动力部件密封条
2、建筑伸缩缝、密封条
3、供排水管密封件、水灌系统控制阀等。