TPE-熱塑性彈性體

    1、什么是熱塑性彈性體  
     熱塑性彈性體（ThermoplasticElastomer-TPE）亦稱熱塑性橡膠（ThermoplasticRubber-TPR），是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料，熱塑性彈性體具有多種可能的結(jié)構(gòu)，zui根本的一條是需要有至少兩個(gè)互相分散的聚合物相，在正常使用溫度下，一相為流體（使溫度高于它的Tg─玻璃化溫度），另一相為固體（使溫度低于它的Tg或等于Tg），并且兩相之間存在相互作用。即在常溫下顯示橡膠彈性，高溫下又能塑化成型的高分子材料，具有類似于橡膠的力學(xué)性能及使用性能、又能按熱塑性塑料進(jìn)行加工和回收，它在塑料和橡膠之間架起了一座橋梁。因此，熱塑性彈性體可象熱塑性塑料那樣快速、有效的、經(jīng)濟(jì)的加工橡膠制品。就加工而言，它是一種塑料；就性質(zhì)而言，它又是一種橡膠。熱可塑性彈性體有許多優(yōu)于熱固性橡膠的特點(diǎn)。 

    目前，熱塑性彈性體尚無統(tǒng)一的命名，習(xí)慣以英文字母縮寫語TPR表示熱塑性橡膠，TPE表示熱塑性彈性體，兩者在有關(guān)資料著作中均有使用。為統(tǒng)一起見，都以TPE或熱塑性彈性體稱之。 

    2、熱塑性彈性體的主要分類： 

    TPS-苯乙烯類TPE（SBS、SIS、SEBS、SEPS） 

    為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物，其性能zui接近SBR橡膠，約占全部TPE一半左右。 

    TPO-聚烯烴熱塑性彈性體ThermoplasticPolyolefin 

    烯烴類TPE系以PP為硬鏈段和EPDM為軟鏈段的共混物，簡(jiǎn)稱TPO。由于它比其它TPE的比重輕（僅為0.88），耐熱性高達(dá)100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成為TPE中又一發(fā)展很快的品種。 

    TPV-動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體ThermoplasticVulcanizate  
    1973年出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)部分硫化的TPO，特別是在1981年美國(guó)Mansanto公司開發(fā)成功以Santoprere命名的*動(dòng)態(tài)硫化型的TPO之后，性能又大為改觀，zui高溫度可達(dá)120℃。這種動(dòng)態(tài)硫化型的TPO簡(jiǎn)稱為TPV，是ThermoplasticVulcanizate的簡(jiǎn)稱，主要是對(duì)TPO中的PP與EPDM混合物在熔融共混時(shí)，加入能使其硫化的交聯(lián)劑，利用密煉機(jī)、螺桿機(jī)等機(jī)械高度剪切的力量，使*硫化的微細(xì)EPDM交聯(lián)橡膠的粒子，充分分散在PP基體之中。 

    TPU-聚氨酯熱塑性彈性體Thermoplasticpolyurethaneelastomer 

    聚氨酯熱塑性彈性體又稱熱塑性聚氨酯橡膠，簡(jiǎn)稱TPU，是一種（AB）n型嵌段線性聚合物，A為高分子量（1000-6000）的聚酯或聚醚，B為含2-12直鏈碳原子的二醇，AB鏈段間化學(xué)結(jié)構(gòu)是用二異氰酸酯，通常是二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）連接。熱塑性聚氨酯橡膠靠分子間氫鍵交聯(lián)或大分子鏈間輕度交聯(lián)，隨著溫度的升高或降低，這兩種交聯(lián)結(jié)構(gòu)具有可逆性。在熔融狀態(tài)或溶液狀態(tài)分子間力減弱，而冷卻或溶劑揮發(fā)之后又有強(qiáng)的分子間力連接在一起，恢復(fù)原有固體的性能。 

    TPVC-聚氯乙烯熱塑性彈性體，是Polyvinylchloridebasedthermoplastic的簡(jiǎn)稱 

    分為熱塑性PVC和熱塑性CPE兩大類，前者稱為TPVC，后者稱為TCPE。TPVC主要是PVC的彈性化改質(zhì)物，又分為化學(xué)聚合和機(jī)械共混兩種形式。化學(xué)聚合可通過下面四種方式制?。?）高聚合度純PVC（HPVC）；2）部分交聯(lián)PVC；3）離子交聯(lián)PVC；4）特殊共聚PVC。 

    機(jī)械共混主要是部分交聯(lián)NBR混入PVC中形成的共混物（PVC／NBR）。TPVC實(shí)際說來不過是軟PVC樹脂的延伸物，只是因?yàn)閴嚎s變形得到很大改善，從而形成了類橡膠狀的PVC。這種TPVC可視為PVC的改性品和橡膠的代用品，主要用其制造膠管、膠板、膠布及部分膠件。

    TPEE-熱塑性聚酯彈性體Thermoplasticpolyesterelastomer，是PET與聚醚的共聚物 

    以杜邦公司Hytrel為代表，雖然Hytrel在1972年就已工業(yè)化，但其應(yīng)用的發(fā)展勢(shì)頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如TPV。由于價(jià)格高，也限制它在一般用途的使用，大多用于要求苛刻的制品。 

    其他熱塑性彈性體 

    ?MPR—熔融加工型熱塑性彈性體 

    ?TPAE，TPA—熱塑性聚酰胺彈性體 

    ?FTPV—熱塑性氟橡膠 

    3、熱塑性彈性體的發(fā)展 

    熱塑性彈性體（TPE，ThermoplasticElastomer），又稱熱塑性橡膠（TPE，ThermoplasticRubber），是新型彈性體，它經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段（1985～1967，1968～1977，1989～今），取得了長(zhǎng)期發(fā)展，涌現(xiàn)出許多工業(yè)化產(chǎn)品，成為與傳統(tǒng)硫化橡膠強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。 

     
    2003年各種熱塑性彈性體使用比例 

    從1938年德國(guó)Bayerzui早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE，1963年和1965年美國(guó)Phillips和Shell開發(fā)出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美歐日各國(guó)開始批量生產(chǎn)烯烴類TPE以來，技術(shù)不斷創(chuàng)新，新的TPE品種不斷涌現(xiàn)，構(gòu)成了當(dāng)今TPE的龐大體系，使橡膠工業(yè)與塑料工業(yè)結(jié)合聯(lián)姻大大向前邁進(jìn)了一步。 

    熱塑性彈性體經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段（1985～1967，1968～1977，1989～今），取得了長(zhǎng)期發(fā)展，涌現(xiàn)出許多工業(yè)化產(chǎn)品，成為與傳統(tǒng)硫化橡膠強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
 
    相關(guān)資料報(bào)道，2003年TPE消費(fèi)量約為185萬噸，過去10年保持年均6%左右增長(zhǎng)速度，2003年比2002年增長(zhǎng)了6.4%。目前TPE消費(fèi)結(jié)構(gòu)中TPS約占44%、TPO占31%、TPU占9.5%、TPEE占6.5%、其他TPE占9%。運(yùn)輸工業(yè)及有關(guān)行業(yè)已成為TPE*下游消費(fèi)市場(chǎng)，2003年用量約為105萬噸。 

    隨著美國(guó)和歐洲汽車產(chǎn)量的增加，以及中國(guó)及環(huán)太平洋地區(qū)一些國(guó)家工業(yè)的迅速發(fā)展，TPE應(yīng)用日益擴(kuò)大，近年來增長(zhǎng)強(qiáng)勁的是動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體（TPV）。其在以汽車為中心的應(yīng)用市場(chǎng)連續(xù)保持年均增長(zhǎng)15%以上，作為替代軟PVC和橡膠的新型高性能材料，具有成本和性能上的優(yōu)勢(shì)。國(guó)外報(bào)道預(yù)測(cè)，未來幾年苯乙烯類熱塑彈性體（TPS）仍居用量，但是所占份額呈下滑趨勢(shì)；隨著TPO進(jìn)入汽車和醫(yī)療市場(chǎng)，替代傳統(tǒng)的熱固性橡膠和聚氯乙烯材料等，TPO*將不斷擴(kuò)大，消費(fèi)量快速增長(zhǎng)。未來幾年TPE消費(fèi)將提速，預(yù)計(jì)年均需求增長(zhǎng)率將達(dá)到7%左右。 

    我國(guó)是TPE重要的消費(fèi)市場(chǎng)，2003年消費(fèi)量約為30萬噸，其中主要是苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物（SBS）。隨著我國(guó)近年來汽車工業(yè)高速發(fā)展，TPO類熱塑彈性體的應(yīng)用將迅猛增加，預(yù)計(jì)未來幾年我國(guó)TPE的消費(fèi)年均增長(zhǎng)率將超過12%，。我國(guó)已成為TPE需求增長(zhǎng)zui快的國(guó)家之一，而且尤其是以汽車為中心應(yīng)用市場(chǎng)將保持年均15%～20%的高速增長(zhǎng)。