热塑性弹性体 TPE：橡胶与塑料间的创新材料

一、引言

提到橡胶，人们会联想到车胎、胶鞋、雨衣等；而热塑性弹性体对很多人来说较为陌生，其实它在生活中应用广泛，如鞋底、牙刷手柄软胶、Nike 水杯软胶等。下面详细介绍热塑性弹性体。

二、热塑性弹性体 TPE 概述

定义与特性

热塑性弹性体，简称 TPE 或 TPR，是 Thermoplastic rubber 的缩写。常温下具橡胶弹性，高温下可塑化成型。

结构上由化学键组成不同树脂段和橡胶段，树脂段形成物理交联点，橡胶段贡献弹性。塑料段物理交联随温度可逆变化，使其兼具硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能，被称为第三代橡胶。

地位与作用

是介于橡胶与树脂间的新型高分子材料，可取代部分橡胶并改性塑料。

凭借橡胶与塑料的双重性能和宽广特性，在橡胶工业中广泛用于制造日用制品和各种工业用品。

三、热塑性弹性体 TPE 的分类

聚酯弹性体 TPEE

汽车：用于 CVJ 防尘罩、转向器护套等多种部件。

电器：如电焊把电缆护套、电器弹性按键等。

工业制造：制作密封件、传送带等。

其他消费品：用于电动工具、体育用品等，还可制作塑料合金。

高性能级：结构强度高、耐蠕变、回弹性优异、抗冲和耐弯曲疲劳、耐磨、尺寸稳定，低温有柔韧性，高温性能良好，能抵制多种化学品、油和溶剂腐蚀。

挤出级：除高性能级特点外，熔体强度更好，专用于挤出成型。

吹塑级：除高性能级特点外，具良好熔体强度。

改性级：多元嵌段共聚物，是优良塑料改性剂，可改进 POM、PBT 抗冲性。

阻燃级：高性能级与自制阻燃母料共混物，满足材料阻燃要求。

结构：含聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物，聚醚软段和未结晶聚酯形成无定形相，聚酯硬段部分结晶形成结晶微区起物理交联点作用。

性能特点

产品用途

烯烃弹性体 TPV

汽车行业：生产汽车密封条和密封件系列及多种其他部件。

建筑行业：生产动力部件密封条等，电子电器中用于多种线缆外皮等。

良好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，耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。

应用温度范围广（–60—130℃），软硬度应用范围广（25A—67D），易染色，提高制品设计自由度。

优良加工性能，可用多种热塑性塑料加工方法，高效简单，无需增添设备，流动性高、收缩率小。

绿色环保，可回收使用，反复使用六次性能无明显下降。

比重轻（0.90—0.97），外观质量均匀，表面档次高，手感好。

有橡胶触感，可用塑料加工方法，具卓越抗动态疲劳性能、极优耐臭氧及耐侯性，与聚丙烯（PP）或尼龙（PA）有极佳粘结性。

定义：PP 与 EPDM 之共混动态硫化弹性体，可看作 TPO 的一类，因特殊动态硫化体系具优良综合性能。

性能特点

产品用途

烯烃弹性体 TPO

汽车行业：包括外部部件和内饰件。

建筑行业：包括建筑材料、电线电缆、密封材料。

运动行业：包括运动器材、医疗器械、电子和电器等领域。

具有橡胶的耐侯、耐臭氧、耐久性与聚烯烃的可焊接性。

不含增塑剂，耐候性优越，安全、环保。

耐低温性优，-40℃弯曲不脆裂，低温柔韧性好，使用温度范围大。

耐化学品、动植物油及烃油，耐微生物侵蚀。

高断裂强度、高撕裂强度、耐根穿刺能力强。

白色或浅色，阳光反射率高，节能，减少城市热岛效应。

定义：聚烯烃热塑性弹性体，为各种直链烯烃的共聚物或者直链聚烯烃与其他材料的共混改性材料，常见 EVA、POE 可看做该类弹性体，外观为半透明或透明颗粒。

性能特点

产品用途

聚氨酯弹性体 TPU

工业上：用于汽车业、采矿及工程、电子和通讯、石油化工等多个领域。

航空航天及国防上：制作燃料缸等多种部件。

农牧业及食品业：如农业灌溉软管、食品输送带等。

医疗卫生方面：用于医用导管等多种制品。

体育用品方面：制作运动鞋及各种运动器材。

加热可塑化，溶剂可溶解，成型工艺多样。

无需硫化和交联反应，缩短生产周期，边角料和废弃 TPU 可回收利用。

制品耐热性较差，压缩永久变形较大。

定义：由含 NCO 官能基的 MDI 与含 OH 官能基的 POLYOL、1.4BG 经押出混炼制成，外观为透明颗粒，硬度 65A - 80D，燃烧有特殊气味和滋滋声。

性能特点

产品用途

酰胺弹性体 TPEA

定义：由高熔点结晶性聚酰胺硬度和非结晶性聚酯或聚醚软段组成，合成方法有二元酸法和异氰酸酯法。

苯乙烯弹性体 SBS，SEBS

硬度可在很宽范围调节。

耐磨性能好。

低温韧性好。

能做成透明。

有很好的透气和透湿性能。

可加 UV 紫外线稳定剂。

容易加工。

和很多其他材料粘接性能好。

定义：基于苯乙烯嵌段共聚物带有硬段和软段，SBS 中苯乙烯为端部段，丁二烯为中间段；SEBS 中乙烯和丁烷共聚段提供弹性性能。

性能特点

产品用途：广泛应用于汽车、消费品、建筑等多个工业领域，卡洛驰的拖鞋等常由 SEBS 制作，一些鞋类部件也常用 SBS 或 SEBS。

四、橡胶与热塑性弹性体的区别

结构与成型：热塑性弹性体是线性结构，通过氢键物理交联，高温时氢键断开可塑，用注塑机等设备生产，水口可 100%回收利用；橡胶是化学交联，不具有热塑性，通过炼胶加工。

硬度：橡胶较软，热塑性弹性体硬度范围广，介于橡胶和塑料之间。

加工方式：橡胶通过炼胶加工，热塑性弹性体一般通过挤出注塑。

性能：橡胶通常需添加各种助剂并硫化补强，热塑性弹性体性能较好，但一些机械性能和抗老化远不及橡胶，如汽车轮胎只能用天然橡胶制作。

概念范围：弹性体概念范围广，热塑性弹性体也称为热塑性橡胶，橡胶通常指热固性橡胶。