热塑性弹性体


热塑性弹性体是当今世界不可缺少的材料。它们为日常生活实现更高的效率、舒适性和安全性打下坚实基础。

什么是热塑性弹性体 (TPE)

热塑性弹性体 (TPE) 是加工商、产品开发商和设计师不可缺少的必备材料。这种材料既有热塑性塑胶的动态加工性能,又有弹性体的柔软性和弹性。

不同类型的 TPE

不同类型的 TPE 及其改性方案可实现各种材料特性,确保不同行业应用实现经济高效的加工性能。
TPE 有助于强化产品并实现与众不同的特点。此外,它们还具备弹性体目前所实现的大量技术功能。使用 TPE 不仅可以提高产品的效益,还可以为加工商带来经济优势。

根据 TPE 材料的加工和性能特点,它们可以归类为介于热塑性塑料和弹性体之间的材料类型。它们是一种独立的材料类型。
总体而言,缩聚反应制造的 TPE(例如 TPA、TPU 和 TPC)和 TPE 化合物(例如 TPS 和 TPV)之间存在着明显的差别。反应器制备的 TPE 是一种单一聚合物。TPE 共混物则是通过不同聚合物混合形成化合物而得以实现。

TPS

TPS 是以苯乙烯嵌段共聚物 (SBC) 制成的 TPE。根据应用的不同,凯柏胶宝® 使用各种苯乙烯嵌段共聚物生产 TPS 化合物,这些化合物的性能不同,对产品性能的设计具有决定性作用。SBS 最大的特点在于其聚合物结构,可以生产出不同类型的 TPS 化合物,满足从汽车行业到制药行业的不同市场需求。

TPE 的加工和行为

与热塑性塑料一样,TPE 也是通过注塑或挤塑加热以进行加工。由于它们在冷却后可以恢复其原始弹性,因此可以像热塑性塑料一样回收利用。与 TPE 相比,弹性体不能通过熔化加工;它们的化学交联性导致其无法回收。

支持 TPE 应用的最有力论据

  • 易于热塑加工
  • 周期时间短
  • 能耗低
  • 多组件处理,降低了组装成本
  • 不同材料的组合(软硬复合)
  • 100% 可回收处理
  • 加工窗口较大
  • 包括色彩效果在内的丰富色彩选择,更具设计灵活性
  • 从汽车行业到制药行业,具有极广的应用范围。

分类

聚合物分为四类:热塑性塑料、热固性塑料、弹性体和热塑性弹性体 (TPE)。

热塑性塑料由高度缠结的聚合物链构成。这些聚合物链通过范德华力等分子间作用力凝聚在一起。由于具备热效应和剪切力,它们可进行注塑加工。冷却时材料会再次凝固。由于这是一个纯粹的物理过程,因此可以随时重复(例如:聚丙烯)

热固性塑料,是以化学键紧密交联且不熔化的聚合物,如环氧树脂。它们即使在高温下也保持其交联结构,并且具有高强度和刚度的特点。在应力下会发生脆性断裂(例如,环氧树脂)。

弹性体通常被称为橡胶,是一种化学交联的聚合物。它们的交联密度远低于热固性材料,在各交联之间留下较大的弹性区域。这些区域对其弹性特性至关重要。弹性体无法重复熔化。它们在交联后就会保持其形状。弹性体的例子包括天然橡胶或合成橡胶,如 EPDM 和 NBR。

基本上来说,热塑性弹性体可分为两种类型:反应器制备的 TPE(如 TPA、TPU 和 TPC)和 TPE 化合物(如 TPS 或 TPV)。反应器制备的 TPE 是一种单一聚合物。TPE 化合物则是通过两种聚合物混合形成化合物而得以实现。

适用范围

TPE 的应用领域非常广泛,可满足不同行业的特定要求。它们不仅可用于汽车内饰中的控制元件,也可用于外饰的车窗封装和引擎盖下原件的密封。在工业领域中的应用包括用于制作工具手柄和电缆垫圈等。在消费行业,玩具、运动器材、包装和卫生用品(如牙刷和剃须刀)中都可以看到 TPE 的身影。在医疗应用方面,目前已经有了可以满足该领域严格要求的特殊化合物。这些应用包括滴注用品、密封件和医用管等。

凯柏胶宝® 可根据应用需求开发合适的产品组合,提供各种产品性能,并充分利用 TPE 的各个等级,为所有应用场合提供合适的解决方案。

术语列表及其定义

TPE 化合物:使用至少两种不同类型聚合物配混的 TPE。一种聚合物类型可为化合物增加弹性,另一种则提供热塑性(这样的组合包括 TPV、TPS 和 TEH 化合物)。
 

SBC:苯乙烯嵌段共聚物
TPS:热塑性苯乙烯嵌段共聚物

 

不同类型的 SBC:

  • SBS:苯乙-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物
  • SIS:苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物
  • SEBS:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯
  • SEEPS:苯乙烯-乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯
  • SEPS:苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯,可硫化
  • SEPS-V:苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物,可交联

 

TPV:热塑性塑料和硫化弹性体的热塑性弹性体(如 EPDM/PP)
TEH:热塑性弹性体混合物(交联橡胶的替代品,可通过有效的热塑性加工实现)
TPO:热塑性弹性体聚烯烃(既可作为反应器制备的 TPE,也可作为 TPE 共混物

 

反应器制备 TPE:TPE 材料特性由单一聚合物类型提供。TPE 可在聚合过程中产生。众所周知的反应器制备 TPE 需要由至少两种嵌段聚合单体共聚获得。

 

TPU:热塑性聚氨酯弹性体
TPC:热塑性共聚酯弹性体
TPA:热塑性聚醚嵌段酰胺
TPO:热塑性聚烯烃(即可作为反应器制备的 TPE,也可作为 TPE 共混物)

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瓦尔德克赖堡 - 德国

KRAIBURG TPE GmbH & Co. KG

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