詳細(xì)講解橡膠與彈性體TPE TPV TPU的區(qū)別與應(yīng)用

1、一、橡膠與彈性體材料的區(qū)別 橡膠作為化工工業(yè)專用語(yǔ)，在生產(chǎn)合成和加工領(lǐng)域的使用十分頻繁。但人們?cè)诶斫饣蚴褂盟鼤r(shí)，往往會(huì)質(zhì)疑它和彈性體是否為同一概念，兩者之間有何區(qū)別，是否可以相互代用，為此讓我們看一下在一些權(quán)威性的經(jīng)典著作中對(duì)它們是如何定義的。 橡膠 橡膠是一種有機(jī)高分子，分子量達(dá)到幾十萬(wàn)。它區(qū)別于其他工業(yè)材料之處分為4個(gè)方面： 1.能在很大的溫度范圍內(nèi)（-50-150 °C）保持高彈性；2.彈性模量低，比普通材料低3個(gè)數(shù)量級(jí)；3.形變大，伸長(zhǎng)率最大可以達(dá)到1000%（一般材料小于1%）；4.拉伸時(shí)放熱，而一般材料吸熱；五，彈性隨溫度升高而增大

2、，也于一般材料相反"（出處同定義二）。 由上可知，彈性體和橡膠的性能基本上都是重疊的，概括的說(shuō)，就是"低模量，高延伸",但兩者也并非完全相同，至少表現(xiàn)以下2個(gè)方面： 1. 橡膠的優(yōu)越特性往往需要通過(guò)交聯(lián)（硫化）后才能充分發(fā)揮，而某些彈性體則不然。 2. 某些彈性體材料可以不經(jīng)過(guò)配合，煉膠，硫化等傳統(tǒng)的橡膠工藝而直接用塑料加工手段來(lái)制造產(chǎn)品。 所以彈性體的涵蓋面比橡膠更廣，如熱塑性彈性體SBS就是典型例子。 彈性體 定義一： "凡是室溫下受到變形力作用時(shí)在外形和尺寸兩方面都會(huì)產(chǎn)生較大變化，而當(dāng)外力

3、去除后能在很大程度上（明顯）恢復(fù)原樣的大分子材料"（摘自"ASTM 1972年橡膠名詞術(shù)語(yǔ)"）； 定義二： "在常溫下呈現(xiàn)橡膠狀彈性的高分子材料（包括橡膠和類橡膠物質(zhì)）的總稱，包括各種天然膠和合成膠"（摘自"橡膠工業(yè)詞典"化工出版社1989年出版）。 從以上兩項(xiàng)定義來(lái)理解，雖然他們的出處不同，闡述的具體用詞也不同，但總的含義是相同的。第一，彈性體都屬于高分子材料；第二，在外力的做一下都會(huì)出現(xiàn)變形，而且變形量很大；第三，一旦外力去除，絕大部分的變形隨之消失，僅有小部分甚至極小部分變形被永久保留下來(lái)，即所謂的

4、永久變形。所以彈性體的變形和復(fù)原特性和其他材料有很大區(qū)別；:首先當(dāng)收到外力作用時(shí)，能立即產(chǎn)生變形，視乎無(wú)需花多大力即能聽人擺布；但一旦外力消失，卻有強(qiáng)烈的復(fù)原傾向。彈性體的這種特征正是其他材料望塵莫及的。 二、橡膠與熱塑性彈性體的區(qū)別 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，熱塑性彈性體是加熱成型的，用注塑機(jī)，擠出機(jī)，吹塑機(jī)都可以生產(chǎn)一些產(chǎn)品！具有水口可100%回收利用和部分傳統(tǒng)橡膠的功能！但是一些機(jī)械性能和抗老化遠(yuǎn)不及橡膠，例如汽車輪胎，熱塑性彈性體就做不了，只能天然橡膠才能做！ 熱塑性彈性體可與PP，PC，ABS，PS，PE，PA等硬膠相粘，一般用部分汽車配件，生活用品，體育用品，兒童玩具

5、及廚房用品等方面，并時(shí)常見(jiàn)的牙刷手柄上的軟膠就是熱塑性彈性體（TPE） 1.熱塑性彈性體是線性結(jié)構(gòu)，通過(guò)氫鍵物理交聯(lián)，高溫時(shí)氫鍵斷開，可塑；橡膠是化學(xué)交聯(lián)，不具有熱塑性 2.橡膠較軟，熱塑性彈性體的硬度范圍很廣，介于橡膠和塑料之間。 3.加工方式不同，橡膠通過(guò)煉膠加工，熱塑性彈性體一般通過(guò)擠出注塑。 4.性能不同，橡膠通常需要添加各種助劑，需要硫化補(bǔ)強(qiáng)，而熱塑性彈性體性能很好 5.彈性體的概念范圍較廣，熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠，橡膠通常指熱固性橡膠三、常見(jiàn)彈性體材料 根據(jù)彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體，熱塑性彈性體二大類。熱

6、固性彈性體，這也就是傳統(tǒng)意義的橡膠（Rubber），熱塑性彈性體（Thermoplastic elastomer），縮寫為TPE，為上世紀(jì)90年代開始逐漸被越來(lái)越多的商業(yè)化應(yīng)用。這個(gè)分類同樣也說(shuō)明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式：橡膠用熱固性設(shè)備加工，TPE采用熱塑性設(shè)備加工。 彈性體按照原料組成分類如下： 1. 傳統(tǒng)橡膠（Rubber）：1.1 不飽和橡膠天然橡膠 Natural rubber (NR)異戊橡膠 Synthetic polyisoprene (IR)聚丁二烯橡膠 Polybutadiene (BR)丁苯橡膠 Styrene-butadi

7、ene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)丁睛橡膠Nitrile rubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)氯丁橡膠Chloroprene rubber (CR)1.2 飽和橡膠丁基橡膠 Isobutylene Isoprene Rubber (IIR) 或 Butyl Rubber鹵化丁基橡膠 Halogenated butyl rubbers (氯化丁基橡膠chloro isobutylene isoprene rubber: CIIR;

8、溴化丁基橡膠bromo isobutylene isoprene rubber: BIIR)二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠 EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDM rubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propylene and a diene-component)氯醚橡膠 Epichlorohydrin rubber (ECO)聚丙烯酸酯橡膠 Polyacrylic rubber (

9、ACM, ABR)硅橡膠 Silicone rubber (SI, Q, MVQ)氟硅橡膠 Fluorosilicone Rubber (FVMQ)氟橡膠 Fluoroelastomers (FKM, and FEPM)氯磺化聚乙烯 Chlorosulfonated polyethylene (CSM), (Hypalon)氫化丁睛橡膠 Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR)2. 熱塑性彈性體：熱塑性聚烯烴彈性體 Thermoplastic Elastomer-Olefine (TPE-O, TEO)熱塑性苯乙烯類彈性體 Styrenic thermoplast

10、ic elastomer (TES, TPE-S)聚氨酯類熱塑性彈性體 Themoplastic Polyurethane elastomer (TPE-U, TPU)聚酯類熱塑性彈性體 Thermoplastic polyester elastomer (TPE-E, TEEE)聚酰胺熱塑性彈性體 Polyamide thermoplastic elastomer (TPE-A)含鹵素?zé)崴苄詮椥泽w Thermoplastic Halogenated elastomer離子型熱塑性彈性體 Ionic thermoplastic elastomer乙烯共聚物熱塑性彈性體 Ethylene cop

11、olymer thermoplastic elastomer) (EVA)1,2聚丁二烯熱塑性彈性體 Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer反式聚異戊二烯熱塑性彈性體 Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer熔融加工型熱塑性彈性體 Melt Processible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn)熱塑性硫化膠 Themoplastic Vulcanizates (TPV)    三、TPE、TPV、TPU材料的區(qū)別 

12、60;  TPE、TPV、TPU三者同屬于一個(gè)大類，在國(guó)際上統(tǒng)稱為熱塑性彈性體，英文縮寫：TPE至于平常說(shuō)的TPE，則是由SEBS/SBS+PP+環(huán)烷油+碳酸鈣+助劑共混而成，在業(yè)界又叫環(huán)保軟塑料；TPV是EPDM為主要基材的彈性體，動(dòng)態(tài)硫化而成；TPU，又叫聚氨酯，有聚酯型和聚醚性兩種。    TPE、TPV、TPU三者的對(duì)比：    1、透明性，TPU優(yōu)于TPE，TPE優(yōu)于TPV，TPV在市面上還未出現(xiàn)透明的，不過(guò)據(jù)說(shuō)國(guó)外有大公司已經(jīng)研發(fā)出來(lái)該類產(chǎn)品；2、耐候性，TPV優(yōu)于TPE，TPE優(yōu)于

13、TPU；3、比重，TPE的比重變化范圍很大，從0。891。3之間的都有，TPV在0。98左右，TPU在1。01。4之間（參考：水的比重為1）；4、耐磨性，TPU優(yōu)于TPV，TPV優(yōu)于TPE，目前也有高耐磨的TPE，不過(guò)和TPU還是有點(diǎn)差距；5、耐油性，TPU（好）優(yōu)于TPV（中等），TPE是不耐油的；6、耐酸堿性（弱酸弱堿），TPV優(yōu)于TPE，TPU則不耐酸堿；7、耐溫性，TPE是-60攝氏度90攝氏度，TPV是-60攝氏度130攝氏度，TPU是-60攝氏度80攝氏度。    應(yīng)用范圍：    TPU的應(yīng)用領(lǐng)域：&

14、#160;   1、汽車工業(yè)：由于TPU有很好機(jī)械性能，且耐油、脂、高低溫。有彈性且耐磨損?，F(xiàn)在已被越來(lái)越多的應(yīng)用到汽車工業(yè)上去。例如剎車管、油管、緊急氣囊、內(nèi)裝飾件等；    2、電纜：TPU提供了耐撕裂、耐磨與彎曲的特征。耐高、低溫更是電纜性能的關(guān)鍵。此外，耐化學(xué)品、耐水解與抗微生物分解并且易加工易染色，所以高等級(jí)電纜如控制電纜與電力電纜用TPU作用來(lái)保護(hù)設(shè)計(jì)復(fù)雜電纜的被覆材料且用途也日趨廣泛；    3、管材：TPU在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有彎曲性耐斯裂性，記憶性好，不易絞結(jié)，易回復(fù)

15、成原來(lái)的外形?？扇劢?，耐油品、化學(xué)品，有脂類等特征，使得它成為最新一代高檔管材，可以制成油管、水管、壓縮的空氣管、氣動(dòng)元件空壓管等；4、鞋及運(yùn)動(dòng)器械：TPU是繼橡膠、PVC、SBS之后的第四代鞋底材料。它具有更大的彈性更出色的機(jī)械力學(xué)強(qiáng)度，具有更優(yōu)良的耐磨性、抗斯裂性、彎曲性和更強(qiáng)的磨擦性，已經(jīng)成為各種要求極高的專用鞋鞋底和鞋面材料，如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋、工作鞋等，還可以做足球、手球、籃球、排球的球面材料和各種運(yùn)動(dòng)器械的輔助材料；    5、異形材：由于TPU材料可以通過(guò)注塑、擠壓、壓延等塑料加工方法加工成各種形狀，因而各種耐油、耐高溫、耐老化、高機(jī)

16、械性能的各種高檔裝飾線條更是TPU材料和TPE材料發(fā)揮其優(yōu)越性能的    應(yīng)用領(lǐng)域。特別是熱塑性彈性體高的彈性，不受油、高溫水、惡劣環(huán)境的損害，已成為高檔裝飾線條、密封條、軟硬配合裝飾條的首選材料。    TPV的性能及應(yīng)用領(lǐng)域    TPV的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既保證其具有良好的熱塑性流變性，易于成型加工，可采用注塑、擠出、壓延等成型方法又保證其在常溫下的高彈性能，適用于生產(chǎn)各種工業(yè)設(shè)備的密封件、減震件、保護(hù)檔板及各種特殊用途的導(dǎo)管、管件等。   

17、0;TPE的性能及應(yīng)用領(lǐng)域    TPE既有PVC的耐臭氧性，耐天候老化性能，又有NBR（丁腈橡膠）的可交聯(lián)性，并改善了拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、抗撕裂性、耐熱性和耐燃性，還具有耐油、耐燃油、耐化學(xué)藥品、易著色等綜合性能。且主體材料PVC來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，因而在多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。    1、電線電纜    TPE可應(yīng)用于電線纜行業(yè)，即使在特種電纜、海底電纜等領(lǐng)域也可與TPU和TPV相競(jìng)爭(zhēng)。    2、膠管   

18、 TPE可用作膠管材料，特別是耐油膠管和煤氣膠管。直接擠出成型，速度快，膨脹率小，制品表面光滑黑亮，管坯挺性好，尺寸易控制。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)客戶測(cè)試和使用，普遍反映較好。    3、膠輥    膠輥是金屬芯經(jīng)一定的工藝加工外覆橡膠。由于膠輥表面橡膠層的微量彈性形變，使產(chǎn)品承受一定的壓力，適應(yīng)加工工藝的需要，同時(shí)又不致于產(chǎn)生過(guò)度的剪切應(yīng)力而損傷產(chǎn)品，具有廣泛的用途。長(zhǎng)期以來(lái)，膠輥大多用橡膠作外覆材料。TPE取代橡膠用于生產(chǎn)膠輥，特別適合要求淺色的、色彩鮮艷的膠輥，如乳膠手套生產(chǎn)線、印刷、印染、紡織行業(yè)所需要的膠輥。

19、    4、鞋底料    TPE和TPU一樣，是最新一代鞋底料。不但耐油性、耐溶劑性、耐曲撓龜裂和耐磨性方面性能優(yōu)良，而且比TPU價(jià)格便宜，已成為性能價(jià)格比高的鞋底材料。    此外TPE還可用于生產(chǎn)泡沫塑料、防護(hù)涂層、阻燃輸送帶、各種異形材、軟硬結(jié)合的裝飾和高檔裝飾條的生產(chǎn)中。    如何區(qū)別PVC、硅膠、橡膠、TPU、TPV、TPE、TPR等材料呢？    筆者教大家一個(gè)最簡(jiǎn)單有效的方法是用打

20、火機(jī)燒一下樣板，通過(guò)看和聞這兩大技巧，來(lái)確認(rèn)是哪一種材料，以下詳細(xì)內(nèi)容：    1、PVC.燃燒測(cè)試一樣板，一看火焰，上黃下綠，為PVC，.而聞氣味，有氯的難聞臭味，判斷為軟質(zhì)PVC.另外PVC燃燒有較濃的煙。    PVC（軟質(zhì)），常見(jiàn)為透明或本白色材質(zhì)，可配各種顏色。大致硬度范圍30180P（約合硬度Shore 0100A).增塑劑含量少，硬度相對(duì)較高的PVC,具有較好的難燃性，通常具有離火自熄性。    2、硅膠。燃燒火焰為明亮白色，氣味淡，煙少，殘余物為白色粉末。    硅膠有透明顆粒，也有其他無(wú)規(guī)則固體狀材料。分無(wú)機(jī)及有機(jī)硅膠。硬度范圍1