TPE彈性體知識
一。彈性體TPE概念。
TPE英文名稱Thermoplastic Elastomer的縮寫，意思是熱塑性彈性體，是一類具有塑料塑性及橡膠彈性的特殊功能性材料。
二。TPE種類及詳細介紹
TPE為熱塑性彈性體的通稱。根據材料組成結構單元的不同，TPE彈性體主要分為,聚苯乙烯系彈性體TPS,熱塑性聚氨酯TPU,PP與三元乙丙共混改性熱塑性動態硫化彈性體TPV,熱塑性聚酯彈性體TPEE.因這幾類熱塑性彈性體中最常見，應用最廣，使用量最大的是TPS類熱塑性彈性體，故本文重點介紹TPE-S類彈性體，其他類熱塑性彈性體只做簡要介紹。
1.聚苯乙烯系彈性體TPE-S
1.1 TPE-S概念：TPE-S是以SBS（聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）或氫化級SBS——SEBS為基材改性得到的一類熱塑性彈性體。彈性體業界習慣性的把以SEBS為基材改性而得的TPE-S彈性體也稱為TPE,把以SBS為基材改性而得的TPE-S彈性體稱為TPR。(下文如無特別指出，提到的TPE指的是TPE-S類，而非廣義的TPE熱塑性彈性體概念）
1.2 TPE-S彈性體的基本性質
TPE-S類彈性體的共性是具有塑料的熱可塑加工性及橡膠的彈性，并因可以調整硬度，從而具有舒適的彈性觸感。
★TPE類TPE-S,表面為亞面，外觀為透明，半透明或本色之圓?；蚯辛?。一般硬度范圍為Shore 0-100A,密度0.88~1.2克/立方厘米。阻燃級別HB,燃燒時冒淡淡的白色輕煙，并發出特殊之芳香氣味。TPE耐老化性好，化學穩定性優良，耐溫-50~80攝氏度左右。
★TPR類TPE-S,表面為亮面，外觀為透明，半透明或本色之圓?；蚯辛?。一般硬度范圍為Shore 0-100A,密度0.88~1.2克/立方厘米。阻燃級別HB,燃燒時冒較為濃黑的煙，發出特殊之芳香氣味。TPR耐老化性能，化學穩定性均不如TPE,耐溫-50~60攝氏度左右，耐水解性能較差。溫度較高，或在溫度高的水里容易發粘。但TPR易粘膠水，容易配成鮮艷的顏色，因而在玩具及鞋材行業應用廣泛。
1.3 TPE-S彈性體特殊物理性質的微觀闡釋
TPE-S材料中因含有硬段的苯乙烯鏈段和軟段的丁二烯鏈段，賦予了材料塑料的硬性（使材料具有挺性及耐磨性）和橡膠的彈性（使材料具有舒適的軟觸感）。硬段的苯乙烯鏈段嵌在丁二烯軟段中，使得TPE-S材料具有彈性的同時又具備彈性恢復的特性，不至于變形。
1.4 TPE-S彈性體的主要加工成型方法
TPE-S類彈性體極易加工成型，常規的加工方法如注塑（包括單物料注塑成型及雙物料/多物料注塑成型），擠出，壓延（淋膜），吹塑等都可以成型，TPE彈性體還可以熔膠成液體態，再澆注入預定的模具中，成型冷卻即可。
1.5 TPE-S彈性體的主要應用領域/用途
★單物料應用
直接注塑成型生產軟膠玩具，箱包配件，緩沖、減震件。利用TPE材料的易加工，柔軟度好，彈性好的特性，滿足客戶的使用需求?！ ?br/>★雙物料及多物料應用。
TPE-S在雙物料及多物料應用上頗受青睞，在產品上包覆一層手感舒適的TPE-S,可令產品更具時代感，其舒適的觸感，出色的物理性能，深受消費者的歡迎。多物料共塑時，可牢固粘接ABS、PC、PA、PP、PS等塑料，TPE/TPR可調整多樣的物性及硬度，使設計師發揮無限的設計靈感。應用案例：工具手柄，運動器材，輪子，電子材料，日用品等。實際應用過程中，因TPE的手感比TPR好，雙物料注塑多用的是TPE,若考慮到制品的表面光亮效果，如需噴油/噴漆，須采用TPR材料?！ ?br/>★食品接觸器具類。
符合食品接觸衛生性，耐高溫及耐低溫，可滿足食品器具全面之要求。TPE-S觸感舒適，止滑，容易配成多彩的顏色，便于發揮設計靈感，令生活更多姿多彩。應用案例：餐具手柄，餐具勺、叉，蓋子，防滑杯墊，冰箱冰格等?！ ?br/>★ 醫療器械類
TPE-S符合綠色環保之潮流及醫療食品衛生性，優良的耐藥品性，良好的觸感，增加了產品的功能性及舒適性。應用案例;醫療管，一次性輸液器，防毒面罩，瓶塞，洗耳球等?！ ?br/>★ 汽車配件類
TPE-S材料可耐高溫及低溫（-50-80℃），極佳的流動性、耐油性，優良的柔韌性，優良的環保性，滿足客戶對產品極高的耐候性之需求。應用案例：輪胎緩沖器，手柄，方向盤，防塵罩等?！ ?br/>★ 擠出制品
TPE-S具有良好的抗紫外線和耐化學性，簡易的擠出工藝，是取代傳統橡膠及PVC的新型理想材料。應用案例：耳機線、USB線、電纜、建筑物密封條、門窗膠條、防撞緩沖條等?！ ?br/>★特軟制品
TPE-S符合人體皮膚接觸衛生要求，為公認的綠色環保材料。高透明、高抗張、高延伸及柔韌之觸感（類似皮膚的親昵觸感），大受消費者的追捧。體驗TPE-S材料帶來的貼身的柔軟觸感，細心關懷。應用案例:特軟軟體玩具，女性豐胸墊，成人用品等。
1.6 TPE-S(TPE/TPR)與PVC之區別比較
★.TPE/TPR與PVC軟膠基本組分——
TPE/TPR軟膠，是以硬質SEBS/SBS（聚苯乙烯——丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物）為主要基材，添加軟化油，
填充物及其他成分制成的功能性復合材料。
PVC軟膠是以聚氯乙烯為主要基材，添加軟化劑（增塑劑),抗穩定劑等其他組分，制成的具有橡膠彈
性的復合軟膠材料。
★.TPE/TPR與PVC軟膠基本特性——
TPE/TPR軟膠，為透明，半透明及本色顆粒，比重0.85~1.2克/立方厘米左右，耐溫-50-80攝氏度，具有
橡膠的彈性及柔軟的觸感，硬度范圍Shore0-100A.耐一般化學性好，耐汽油性，耐溫，耐水解性稍差。
TPE/TPR軟膠燃燒時帶有特殊的芳香氣味，材料可粘膠水，表面可噴油，絲印。
PVC軟膠，可制成透明，半透明及本色顆粒，比重1.1~1.4克/立方厘米左右，耐溫-40-80攝氏度。
PVC分硬質PVC及軟質PVC之分，硬質PVC強度高，用于生產結構性材料。通常說的PVC軟膠指的是軟質PVC
，通過加入增塑劑（常用的是鄰苯二甲酸鹽）降低PVC的硬度以改善PVC材料的加工性及延展性。PVC軟膠
耐酸堿性能,化學穩定性好，不易燃，燃燒具有難聞的氯氣味。
★.TPE/TPR與PVC軟膠環保性能比較——
TPE/TPR——由于生產TPE/TPR軟膠的材料SEBS/SBS熱穩定性好，且在改性生產過程中不引入有毒有害的其他組分，
因而TPE/TPR軟膠符合ROHS,REACH,PAHS,NP,EN71環保檢測標準，選用優質的原材料可做到FDA食品級標準。
PVC——由于聚氯乙烯樹脂熱穩定性差，難于加工，通常會引入增塑劑及熱穩定劑。目前大多數PVC
仍使用鄰苯二甲酸鹽(DEHP及該系列其他)作為增塑劑。鄰苯二甲酸鹽為公認的有毒物質，人體接觸及吸
收會增加致癌的幾率。根據一些醫療研究顯示，PVC增塑劑也許會導致慢性?。浩┤缬财げ?、膽管癌
（cholangiocarcinoma）、angiosarcoma、腦癌與acrosteolysis 。2004年，瑞典和丹麥學者組成的研
究小組發現，常用在PVC的鄰苯二甲酸酯DEHP和BBzP，和兒童過敏有相當強烈的關連性。PVC生產加工過
程中添加的抗穩定劑會引入重金屬鉛（Pb)，鎘(Cd)等。因而難于達到ROHS,REACH,EN71環保檢測標準。
★.TPE/TPR與PVC軟膠的用途比較——
TPE/TPR軟膠之應用領域—— 新奇環保玩具（可噴油絲?。?，汽車配件，醫療用品，密封件，日用品，運動器材，電線
電纜，鞋底等。
PVC軟膠之應用領域——傳統玩具，醫藥行業，軟質管件，密封條，電線電纜，包裝行業等。
2.TPO系彈性體
熱塑性聚烯烴彈性體（TPO），主要成份為三元乙丙。TPO是迄今為止100%可以回收的熱塑性彈性體，它完全適應了當代的環保要求。它具有高彈性、高強度、高伸長率和良好的低溫性能；又具有優異的耐熱耐老化和抗紫外性能，在常溫下成橡膠彈性，密度小、彎曲大、低溫抗沖擊性能高、易加工、可重復使用。在TPE的家族中，TPO具有更低的成本和寬的加工范圍。聚烯烴彈性體可以用于聚丙烯的沖擊改性劑，增加韌性，提高低溫曲撓性和硬外部零件的耐沖擊性，作PP（聚丙烯）透明沖擊改性劑；TPO可以用于汽車保險杠的專用料的改性.
3.TPV系彈性體
為熱塑性動態硫化橡膠。TPV材料PP和EPDM三元乙丙橡膠為基材，通過動態硫化滿足制品優異的耐老化，耐磨性及耐化學性，TPV具有較高的彈性模量。一般用于生產汽車密封條，汽車配件，電線電纜，運動器材，健身器材配件等。
4.TPU系彈性體
為熱塑性聚氨酯。具有較為優異的耐磨性及彈性回復率，一般用于電子產品配件，包裝材料，鞋材等等。
5.TPEE系彈性體
也稱為海翠料，聚酯型熱塑性彈性體。TPEE（熱塑性聚酯彈性體）是含有聚酯硬段和聚醚軟段的嵌段共聚物。其中聚醚軟段和未結晶的聚酯形成無定形相聚酯硬段部分結晶形成結晶微區，起物理交聯點的作用。TPEE具有橡膠的彈性和工程塑料的強度；軟段賦予它彈性使它象橡膠；硬段賦予它加工性能，使它象塑料；與橡膠相比，它具有更好的加工性能和更長的使用壽命；與工程料相比，同樣具有強度高的特點，而柔韌性和動態力學性能更好。一般應用與汽車配件，防腐蝕管道，電纜護套，壓縮彈簧等。
6.從結構分析看TPE(此指熱塑性彈性體的通稱，下同）與塑料及硫化橡膠之異同。
按照高分子理論，高聚物是由成千上萬甚至更多的分子鏈段鏈接而成的具有特殊性能的材料。根據組成分子鏈段的單元的不同，分子鏈段分為剛性鏈段及柔性鏈段之分。塑料都是由剛性的線性分子鏈段組合而成，常溫下硬度高，挺性高，可單獨作為材料結構件的原材料直接使用。橡膠，是由柔性的線性分子鏈段組合而成，常溫下為柔軟無定形的高彈態，因無固定的形狀，材料不具有使用性能，橡膠在加工過程中，通過硫化或交聯，線性的分子鏈連接成為三維網狀結構，結束了橡膠無定形的特性，使得硫化橡膠具有優異的彈性，耐磨性，機械性能優異，耐溶劑，耐化學性能大大增強。彈性體，是一種特殊的聚合物材料，因材料中同時含有剛性的分子鏈段和柔性的分子鏈段，使得彈性體材料在常溫下具有塑料的硬性及橡膠的彈性，以TPR為例，TPR材料中因同時具有剛性的苯乙烯分子鏈段和柔性的丁二烯鏈段，使得材料具備了塑料的挺性和橡膠的彈性。剛性的分子鏈段賦予了熱塑性彈性體材料使用特性，因而熱塑性彈性體可直接注塑擠出成型，無需硫化或交聯。同時，材料中柔性的分子鏈段賦予了彈性體材料優良的彈性及舒適的觸感。
三 TPE價格。
TPE為改性復合材料，特別是TPE-S系列，通過加入軟化油及其他組分，可以獲得多種硬度及物性的改性材料，具體選用什么樣的材料要根據客戶的要求來確定，從而確定單價成本。TPEE正牌料極難生產獲得，單價更是很高。其他TPO,TPV等材料也要根據客戶要求來確定價格。一般來說，TPE價格范圍一般在10-80元/千克左右。
四 TPE的應用前瞻。
TPE熱塑性彈性體因同時具有塑料及橡膠的特性，可很容易的加工成型。TPE彈性體因環保性能優良，在很多行業和領域有替代或部分替代有毒PVC的趨勢，如在建材，玩具，線材，汽車，日用品，醫療等行業；TPE彈性體有類似橡膠的特性，但因TPE與橡膠相比，容易加工，生產周期短，且廢物更容易回收利用，在一些領域或產品如機械零件，傳動件，橡膠零配件應用上已取代橡膠等得到廣泛應用。因此，基于環保健康的考慮，生產加工的容易性，材料的回收再利用性，TPE材料將會越來越廣泛的應用到更多的領域。
