热塑性弹性体资料
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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
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。
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？
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。
影响。 随S段含量的提高：
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上存在双键，耐热氧老化性不好。 氢化后得到的SEBS是饱和的，耐热氧老
化性好。 SBS耐水和极性溶剂，不耐非极性Biblioteka Baidu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
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。
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
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
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
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
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。
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
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。
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。
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
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
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。
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？
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。
影响。 随S段含量的提高：
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上存在双键，耐热氧老化性不好。 氢化后得到的SEBS是饱和的，耐热氧老
化性好。 SBS耐水和极性溶剂，不耐非极性Biblioteka Baidu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
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。
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
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
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
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
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。
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
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。
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。
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