業餘研究者2019-10-22 06:59:05熱塑性彈性體，簡稱TPE或TPR，是Thermoplastic rubber的縮寫。是常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的一類彈性體。熱塑性彈性體的結構特點是由化學鍵組成不同的樹脂段和橡膠段，樹脂段憑藉鏈間作用力形成物理交聯點，橡膠段是高彈性鏈段，貢獻彈性。塑膠段的物理交聯隨溫度的變化而呈可逆變化，顯示了熱塑性彈性體的塑膠加工特性。因此，熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械效能和熱塑性塑膠的工藝加工效能，是介於橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，常被人們稱為第三代橡膠。
自從1958 年Bayer公司首次製備出熱塑性聚氨酯（ TPU） 以來，TPE就得到了迅速發展，尤其是1963年苯乙烯類熱塑性彈性體問世以後，關於熱塑性彈性體的製備理論逐步得到完善，應用領域進一步擴大。
熱塑性彈性體的主要用途
熱塑性彈性體是介於橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑膠得到改性。熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑膠的雙重效能和寬廣的特性，使之在橡膠工業中廣泛用於製造膠鞋、膠布等日用製品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業用品。同時，熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹脂甚至PU、PA、CA等工程塑膠的改性上面，使塑膠工業也出現了嶄新的局面。
熱塑性彈性體的種類
熱塑性彈性體可概括為通用TPE和工程TPE兩個型別，目前己發展到l0大類30多個品種。從1938年德國Bayer最早發現聚氨酯類TPE，1963年和1965年美國Phillips和Shell，開發出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美歐日各國開始批次生產烯烴類TPE以來，技術不斷創新，新的TPE品種不斷湧現，構成了當今TPE的龐大體系，使橡膠工業與塑膠工業結合聯姻大大向前邁進了一步。 世界上已工業化生產的TPE有：苯乙烯類（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烴類（TP0、TPV）、雙烯類（TPB、TPI）、氯乙烯類（TPVC、TCPE）、氨酯類（TPU）、酯類（TPEE）、醯胺類（TPAE）、有機氟類（TPF）、有機矽類和乙烯類等，幾乎涵蓋了現在合成橡膠與合成樹脂的所有領域。
熱塑性彈性體的製造方法
通常按製備方法的不同，熱塑性彈性體主要分為化學合成型熱塑性彈性體和橡塑共混型熱塑性彈性體 2 大類。前者是以聚合物的形態單獨出現的，有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。後者主要是橡膠與樹脂的共混物，其中還有以交聯硫化出現的動態硫化膠（TPE-TPV）和互穿網路的聚合物（TPE—IPN）。 現在，TPE以TPS和TPO為中心，在世界各地獲得了迅速發展，兩者的產耗量已佔到全部TPE的80%左右。雙烯類TPE和氯乙烯類TPE也成為通用TPE的重要品種。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉向了以工程為主。
熱塑性彈性體的加工
熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械效能和軟質塑膠的工藝加工效能。由於不需再像橡膠那樣經過熱硫化，因而使用簡單的塑膠加工機械即可很容易地製成最終產品。它的這一特點，使橡膠工業生產流程縮短了l/4，節約能耗25%～40%，提高效率10～20倍，堪稱橡膠工業又一次材料和工藝技術革命。
製造加工熱塑性彈性體的主要兩種方法是擠塑和注塑成型，模塑成型用得極少。透過注塑成型來製造加工熱塑性彈性體，既快速又經濟。用於一般熱塑性塑膠的注塑成型方法和裝置均適用於熱塑性彈性體。
熱塑性彈性體還可透過吹塑、熱成型以及熱焊接進行加工。而這些方法均不能應用於熱固性橡膠製品。
熱塑性彈性體在加工應用上有以下特點：
1、可用標準的熱塑性塑膠加工裝置和工藝進行加工成型，如擠出、注射、吹塑等。
2、不需硫化，可製備生產橡膠製品，減少硫化工序，節約投資，能耗低，工藝簡單、加工週期縮短，生產效率提高，加工費用低。
3、邊角廢料可回收使用，節省資源，也對環境保護有利。
4、由於在高溫下易軟化，所制產品的使用溫度有一定限制。
熱塑性彈性體的效能特點
熱塑性彈性體的優點：
（1）可用一般的熱塑性塑膠成型機加工，例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等。
（2）能用橡膠注塑成型機硫化，時間可由原來的20min左右，縮短到lmin以內。
（3）可用壓出機成型硫化，壓出速度快、硫化時間短。
（4）生產過程中產生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和最終出現的廢品，可以直接返回再利用。
（5）用過的TPE舊品可以簡單再生之後再次利用，減少環境汙染，擴大資源再生來源。
（6）不需硫化，節省能源，以高壓軟管生產能耗為例：橡膠為188MJ/kg，TPE為144MJ/kg，可節能25%以上。
（7）自補強性大，配方大大簡化，從而使配合劑對聚合物的影響制約大為減小，質量效能更易掌握。
（8）為橡膠工業開拓新的途徑，擴大了橡膠製品應用領域。
熱塑性彈性體的缺點：
TPE的耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用範圍受到限制。同時，壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價格上也往往高於同類的橡膠。但總的說來，TPE的優點仍十分突出，而缺點則在不斷改進之中，作為一種節能環保的橡膠新型原料，發展前景十分看好。