TPE是什么材料?
TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种热塑性弹性体材料,具有高强度,高回弹性,可注塑加工的特征,应用范围广泛,环保无毒安全,有优良的着色性。
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,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。
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相关分类
1.苯乙烯类TPE
苯乙烯类TPE又称TPS,为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物,其性能最接近SBR橡胶。目前世界TPS的产量已达70多万t,约占全部TPE一半左右。代表性的品种为苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS),广泛用于制鞋业,已大部分取代了橡胶;同时在胶布、胶板等工业橡胶制品中的用途也在不断扩大。SBS还大量用作PS塑料的抗冲击改性剂,也是沥青铺路的沥青路面耐磨、防裂、防软和抗滑的优异改性剂。 以SBS改性的PS塑料,不仅可像橡胶那样大大改善抗冲击性,而且透明性也非常好。以SBS改性的沥青路面较之SBR橡胶、WRP胶粉,更容易溶解于沥青中。因此,虽然价格较贵,仍然得到大量使用。现今,更以防水卷材进一步推广到建筑物屋顶、地铁、隧道、沟槽等的防水、防潮上面。SBS与S-SBR、NP橡胶并用制造的海绵,比原来PVC、EVA塑料海绵更富于橡胶触感,且比硫化橡胶要轻,颜色鲜艳,花纹清晰。因而,不仅适于制造胶鞋中底的海绵,也是旅游鞋、运动鞋、时装鞋等一次性大底的理想材料。
近些年来,异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)发展很快,其产量已占TPS量的1/3左右,约90%用在粘合剂方面。用SIS制成的热熔胶不仅粘性优越,而且耐热性也好,现已成为美欧日各国热熔胶的主要材料。 SBS和SIS的最大问题是不耐热,使用温度一般不能超过80℃。同时,其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。为此,近年来美欧等国对它进行了一系列性能改进,先后出现了SBS和SIS经饱和加氢的SEBS和SEPS。SEBS(以BR加氢作软链段)和SEPS(以IR加氢作软链段)可使抗冲强度大幅度提高,耐天候性和耐热老化性也好。日本三菱化学在1984年又以SEBS、SEPS为基料制成了性能更好的混合料,并将此饱和型TPS命名为“Rubberron”上市。因此,SEBS和SEPS不仅是通用,也是工程塑料用的改善耐天候性、耐磨性和耐热老化性的共混材料,故而很快发展成为尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)等工程塑料类“合金”的增容剂。此外,还开发了环氧树脂用的高透明性TPS以及医疗卫生用的生体无毒TPS等许多新的品种。
SBS或SEBS等与PP塑料熔融共混,还可以形成IPN型TPS。所谓IPN,实际是两种网络互相贯穿在一起的聚合物,故又称之为互穿网络化合物。虽然它们大多数属于热固性树脂类,但也有不少像TPE的以交叉连续相形态表现出来的热塑性弹性体。用SBS或SES为基材与其他工程塑料形成的IPN—TPS,可以不用预处理而直接涂装。涂层不易刮伤,并且具有一定的耐油性,弹性系数在低温较宽的温度范围内没有什么变化;大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能。苯乙烯类化合物与橡胶接技共聚也能成为具有热塑性的TPE,己开发的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR/苯乙烯、NP/苯乙烯等。
2.烯烃类TPE
烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物,简称TPO。由于它比其它TPE的比重轻(仅为O.88),耐热性高达100℃,耐天候性和耐臭氧性也好,因而成为TPE中又一发展很快的品种。自从1972年在美国由UniroyaI公司以TPR的商品名首先上市以来,多年以两位数增长,2000年生产量已达3 5万t,到2002年估计可达40万t。现在,TPO已成为美日欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。特别是在汽车上已占到其总量3/4,用其制造的汽车保险杠,已基本取代了原来的金属和PU。 1973年出现了动态部分硫化的TPO,特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后,性能又大为改观,最高温度可达120℃。这种动态硫化型的TPO简称为TPV,主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时,加入能使其硫化的交联剂,利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量,使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子,充分分散在PP基体之中。通过这种交联橡胶的”粒子效果”,导致TPO的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善,甚至达到了CR橡胶的水平,因而人们又将其称为热塑性硫化胶。
3.二烯类TPE
二烯类TPE主要为天然橡胶的同分异构体,故又称之热塑性反式天然橡胶(1-NR)。早在400年前,人们作为天然橡胶即发现了这种材料,但因其产自于与三叶橡胶树不同的古塔波和巴拉塔等野生树上,因而称为古塔波橡胶、巴拉塔橡胶。这种T—NR用作海底电缆和高尔夫球皮等虽已有100余年历史,但因呈热塑性状态,结晶性强,可供量有限,用途长期未能扩展。
以有机金属触媒制成的合成T-NR-反式聚异戊二烯橡胶,称之为TPI。它的微观结构同异戊橡胶(IR)刚好相反,反式结合99%,结晶度40%,熔点67℃,同天然产的古塔波和巴拉塔橡胶极为类似。因此,已开始逐步取代天然产品,并进一步发展到用于整形外科器具、石膏代替物和运动保护器材。近年来,利用TPI优异的结晶性和温度的敏感性,又成功地开发作为形状记忆橡胶材料,倍受人们青睐。
从结构上来说,TPI是以高的反式结构所形成的结晶性作为硬链段,再与其余任意形呈弹性相状态部分的软链段结合而构成的热塑性橡胶。同其他TPE比,优点是机械强度、耐伤性好,又可硫化,缺点是软化温度非常低,一般只有40-70℃,用途受到限制。 BR橡胶(顺式一1,4聚丁二烯)的同分异构体——间同l,2聚丁二烯,简称TPB。它是含90%以上l,2位结合的间同聚丁二烯橡胶,商品名为RB。微观构造系由硬链段间同结构的结晶部分与软链段任意形柔软部分相互构成的嵌段聚合物。虽其耐热性、机械强度不如橡胶,但以良好的透明性、耐天候性和电绝缘性以及光分解性,广泛用在了制鞋、海绵、光薄膜以及其他工业橡胶制品等方面。
TPB和TPI同其它TPE最大的不同点在于可以进行硫化。解决了一般TPE不能用硫磺、过氧化物硫化.而必须采用电子波、放射线等特殊装置才。能提质改性的问题,从而改进了TPE的耐热性、耐油性和耐久性不佳等缺点。TPB可在75-1 10℃的熔点范围之内任意加工,既可用以生产非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化发泡制造运动鞋、旅游鞋等的中底。它较之EVA海绵中底不易塌陷变形,穿着舒适,有利于提高体育竞技效果。TPB制造的薄膜,具有良好的透气性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特别适于家庭及蔬菜、水果保鲜包装之用。
4.氯乙烯类TPE
分为热塑性PVC和热塑性CPE两大类,前者称为TPVC,后者称为TCPE。TPVC主要是PVC的弹性化改质物,又分为化学聚合和机械共混两种形式。机械共混主要是部分交联NBR混入PVC中形成的共混物(PVC/NBR)。TPVC实际说来不过是软PVC树脂的延伸物,只是因为压缩变形得到很大改善,从而形成了类橡胶状的PVC。这种TPVC可视为PVC的改性品和橡胶的代用品,主要用其制造胶管、胶板、胶布及部分胶件。目前70%以上消耗在汽车领域,如汽车的方向盘、雨刷条等等。其他用途,电线约占75%,建筑防水胶片占10%左右。近年来,又开始扩展到家电、园艺、工业以及日用作业雨衣等方面。
5.聚氨酯类TPE
聚氨酯类TPE系由与异氰酸酯反应的氨酯硬链段与聚酯或聚醚软链段相互嵌段结合的热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU,TPU具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性,特别是耐磨性最为突出。缺点是耐热性、耐热水性、耐压缩性较差,外观易变黄,加工中易粘模具。目前在欧美等国主要用于制造滑雪靴、登山靴等体育用品,并大量用以生产各种运动鞋、旅游鞋,消耗量甚多。TPU还可通过注塑和挤出等成型方式生产汽车、机械以及钟表等零件,并大量用于高压胶管(外胶)、纯胶管、薄片、传动带、输送带、电线电缆、胶布等产品。其中注塑成型占到40%以上,挤出成型约为35%左右。
TPE(Thermoplastic Elastomer)是一种热塑性弹性体材料。
PVC(Polyvinyl chloride )是一种无定形结构的聚氯乙烯材料。
TPE材料特点介绍:
TPE具有高强度,高回弹性,可注塑加工的特征,应用范围广泛,环保无毒安全,有优良的着色性。
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,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。
PVC材料特点介绍:
PVC的电性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低. 适于制作薄板,电线电缆绝缘层,密封件等。
无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬。
扩展资料:
TPE与PVC的区别:
1、机械性能区别
tpe:耐拉伸性能优异,抗张强度高达十几兆帕,断裂伸长率可达10倍,机械强度高。
pvc:机械强度高。
2、耐温性能区别
tpe:可长期耐温超过70℃,最高使用温度达149℃,在氧气环境下分解速度大于270℃,在低温-60℃仍能保持良好的形态,耐温性高。
pvc:耐温-15℃-60℃,光、热稳定性差,在100℃以上环境或光照环境下能使材料下降软化点为80℃,高温130℃环境下分解,并析出氯化氢有刺激性气体。
3、耐化学药品性能区别
tpe:耐腐蚀、耐臭氧、臭氧老化(38℃)100小时性能降低小于10%,耐一般化学物(水、酸、碱、醇类溶剂),可短期浸泡于溶剂或油中。
pvc:耐化学药品性高,耐腐蚀但不耐臭氧。在强酸如浓硫酸、浓硝酸下会腐蚀,也不能与芳香烃以及氯化烃物质接触。
参考资料来源:百度百科-PVC材料
参考资料来源:百度百科-TPE
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一 TPE是什么材料
TPE,是英文Thermo-plastic elastomer的缩写,中文意思是热塑性弹性体。
TPE热塑性弹性体材料具有以下两大特征:
(1)、材料结构中同时含结晶性的硬性链段(塑料相)和非结晶性的柔性链段(橡胶相)。
(2)、直接加工成型,无需硫化交联。TPE材料结构中硬性链段和柔性链段通过物理交联,硬性链段抑制了柔性链段的无定形特性,使得TPE材料常温下为可定型的弹性体状态。而加热塑化使得硬性和柔性链段同时都达到粘流态,这时材料可塑化加工成型。
根据组成结构,我们将TPE分为聚合型及共混型两大类。
聚合型TPE,指的是TPE是有化工中间体或小分子单体在一定条件(如温度,压力,催化剂,介质等)下,通过聚合的方式,将小分子单体链接生成高分子聚合物TPE. 常见的聚合型TPE有
1 苯乙烯类热塑性弹性体SEBS,SBS,SIS,SEPS,SEEPS等
2 热塑性聚氨酯TPU
3 热塑性聚酯弹性体TPEE
4 聚酰胺弹性体TPAE
5 聚烯烃弹性体POE,EVA等。可看成是聚合型的TPO(聚烯烃弹性体)。
6 二烯类TPE,包含TPI和TPB两类。为天然橡胶的同分异构体。与其他TPE不同之处是,可以进行硫化或过氧化物交联。
共混型TPE,指的是TPE是由两种或多种材料共混而成的弹性体合金。共混型TPE主要有:
1 TPE-S!SEBS,SBS类聚合型TPE直接成型加工困难。通常以SEBS,SBS为基础材料,添加PP、PS、操作油、相容剂、功能助剂等,共混制成各种不同功能特性的TPES弹性体合金,广泛应用于日用,线缆,玩具,鞋材,电子等行业。
2.TPO(共混型) 为聚烯烃与橡胶共混制成的弹性体合金。如PP+EPDM合金,PP+NBR合金等。
3.TPV 一般指的是EPDM与PP共混而成。PP+EPDM仅进行物理共混 ,制成的弹性体合金称为TPO.而PP+EPDM同时进行微交联,制成的弹性体,称为TPV.具有交联结构的TPV比通常的TPO,具有更优良的耐溶剂性及耐候性。
4.TPVC 聚氯乙烯弹性体。分两小类,一类是硬质PVC添加增塑剂制成的软质PVC弹性体,另一类是PVC与其他高分子材料共混制成的弹性体合金,如PVC+NBR。
以上只是主要的TPE种类介绍。实际上目前的TPE行业,为满足越来越苛刻的应用要求,更多定制化的TPE解决方案需要研发创新出来。一般情况下,若无特别指出,人们说的TPE,大多指的是SEBS,SBS基础制成的弹性体合金TPES.
二 TPE材料有毒吗?
TPE,不管何种单体,什么样的共混体系,一般而言,TPE都是无毒的。不含双酚A(BPA),不含邻苯二甲酸酯PAES,不含多环芳烃族PAHS,不含壬基苯酚NP,不含有机锡,重金属等等。不过对于加增塑剂的软质PVC需要慎重对待,加入邻苯类增塑剂的PVC是有毒的,另外其稳定剂也要考量是否重金属含量超标。软质PVC一般是放在TPE范畴之外讨论,但由于其弹性及塑性特性,也具备热塑性弹性体TPE的普适特征。故上文将软质PVC划为大的TPE框架。
不过对于一些特殊性能的TPE,如需要阻燃、特殊气味、镭雕等,其是否含有毒的物质,就需要审慎分析了(微信号JEATPE118)。
那究竟TPE材料有毒吗?
日常生活中,人们常见到的TPE制品,通常是以为原材料TPES类弹性体合金,也没有特殊要求,是环保无毒的材料。
山寨Lightning数据线采用的是PVC材质,材料本身造价低,虽然绝缘性能好,但是材料本身过于坚硬,而且会添加氯,在高速传输过程中,线材会升温,分解后造成污染,你在使用时经常会闻到很重的塑胶异味,就是这类污染物散发的气味。
顺便提一下常见塑料类型有:PET、HDPE、PVC、LDPE、PP、PS、PC
TPE英文全称Thermoplastic
Elastomer,简称TPE,其是一种热塑性弹性体,可以说是塑料和橡胶的结合体。TPE的特性环保无毒,无卤素,可再生利用优点突出,在各大领域广泛使用。
PET英文全称Polyethylene
terephthalate,。其具备电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。优点是无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装。
PVC英文全称Polyvinyl
chloride是氯乙烯单体。硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。稳定不易被酸、碱腐蚀对热比较耐受。主要危害:本身并无毒性,但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性PVC是二恶英的主要来源,燃烧或掩埋时,就会产生二恶英
PC英文全称Polycarbonate,具备弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广电气特性优无味无臭对人体无害符合卫生安全优点。
TPE-V中文名称热塑性动态硫化橡胶(弹性体)其中V代表的是一种生产工艺,即动态硫化的意思。这种材料的缩水率在1.2——1.8之间。成型温度在180度——220度之间,使用前应注意对材料的烘干。
中文全称:热(可)塑性弹性体
弹性体一般为低模量、
柔性,在室温及外力牵引下可伸长至少2倍并能回弹至原来形状的物料,而tpe/tpr热塑性弹性体除具备以上性能外,并可以一般热塑性塑料加工方法成型;即在高温时可在压力施加下流动,而在冷却至室温时保持形状
2.tpv是epdm/pp型热塑性动态硫化橡胶,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,出色的抗水解性能及油脂性能,在-40℃~150℃范围内均可以使用。ltpv的性能特点:
1、橡胶的触感(是tpe材料中最具橡胶手感的材料)。
2、在-40℃
至+120℃的有效操作范围内具有机械性能(是tpe材料中最耐高温的材料)。。
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。ltpv可以与pp、pe、pc、abs、pa等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。属于比较高档的tpe弹性体材料。
聚氨酯弹性体
聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称,英文名称是polyurethane,它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等
详细内容参见:http://baike.baidu.com/link?url=n6pgsjVk58KHFoOpTnGKCyw4C2fKSUwK9QzkRB7UN6NCHbdEGE0HpPnhUQB-Hnz4RiD9kaXkpcMD5qjvaLYMyK
其实一般来说,TPE也可以粗略的理解为人造橡胶,但是是不需要硫化的,所以是热塑性的.
一般来说,TPE的使用温度下限比较低,有的可以达到-75℃,部分的PTE的机械强度非常好(TPEE聚酯系弹性体和TPAE聚酰胺系弹性体),可以媲美工程塑料了,不过价格都很高。
这两个术语在《GB/T 2035-2008 塑料术语及其定义》标准中分别定义如下:
2.875
橡胶 rubber
能改性或已改性成基本不溶解(但能溶胀)于沸腾的苯、甲基乙基酮和乙醇-甲苯共沸液等溶剂的弹性体。
注:改性后橡胶,不易在加热和中等压力下重新模制成形;无稀释剂时,在标准室温(18~29)℃下拉伸到两倍长度保持1min后放松,能在1min内回缩到原长度的1.5倍以下。
2.329
弹性体 elastomer
能因轻微应力产生明显变形,而在应力解除后能迅速恢复到接近原来除此和形状的高分子材料。
注:该定义适用于室温试验条件。
标准文本可参见附件。