TPRTPE性能及应用

1、热塑性弹性体的应用热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer)简称TPE,也称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber)简称TPR, 是一种兼具橡胶和热塑性塑料的特性,在常温下显示橡胶高弹性,在高温下又能塑化成型的高分子材料.热塑性弹性体的结构特点是,它由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段 ) 构成。一般情况下,市场上常见的热塑性弹性体为:苯乙烯类热塑性弹性体(SBC), 聚烯烃类热塑性弹性体 (TPO), 热塑性聚氨酯(TPU), 聚酯类热塑性弹性体(TPEE), 聚酰胺类热塑性弹性体(TPAE). 在这些弹性体中, 每一种弹性体都有不同的性能.其中,苯

2、乙烯类热塑性弹性体包括SBS 和 SEBS.SEBS 是氢化的苯乙烯类弹性体,其分子链的饱和度较高,因此,SEBS 的耐温性,耐侯性,抗 UV 性能等要大大优于SBS 弹性体,是热塑性弹性体中，应用最广泛的一种。TPR/TPE 性能简介热塑性弹性体也称热塑性橡胶，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。兼具橡胶和热塑性塑料特性的特点使橡胶工业生产流程缩短了1/4，节约能耗25%40%，提高效率10 倍

3、 20 倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。TPE、 TPR 特性：1. 具备良好的触感，可调整的物性，具备环保要求。2. 无毒、无臭、无伤害3. 优良的耐热性、耐低温性(-60)；耐一般的化学品性及电器绝缘性4. 无须硫化即具有硫化橡胶的特性5. 适合于注塑成型或挤出机加工成型6. 边料、溢料可完全回收，降低成本(百分百回收)7. 加工时间短，生产效率高8. 优异耐候性，对臭氧、紫外线、电弧有良好的耐受性9. 密度低，单位重量利用率更高10. 着色性能优秀：颜料分散均匀，不流痕，不褪色11. 优良的电性能：体积电阻：10 10 ohm cm,击穿电压强度；高压达 39.3Mv/m12.

4、 用于二次注塑，与PP、 PE、 HIPS、 ABS、 PC、 PA 等材料牢固粘接。13. 增韧改性，在PP、 PE、 PS、 ABS、 PC、 PA 等材料中加入一定比例的TPE/TPR 以增加产品的韧性，改善产品抗冲击性能等，减少产品的易碎、易裂的状况。物理性能良好的外观质感，触感温和；易着色，色调均一，稳定；物性可调，为产品设计提供广阔的创意空间；力学性能可比硫化橡胶，但无须硫化交联；硬度范围宽广，自SHORE-A 0 度至 SHORE-D 70 度可调；耐拉伸性能优异，抗张强度最高可达十几个Mpa,断裂伸长率最高可达十倍以上；长期耐温可超过70C,低温环境性能良好，在-60下仍能保持

5、良好的挠曲性；良好的电绝缘性及耐电压特性；突出的防滑性能，耐磨性和耐候性能等。化学性能耐一般化学品（水、酸、碱、醇类溶剂）；可在溶剂中加工，可短期浸泡于溶剂或油中；无毒性；良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能，可使用于户外环境；粘结性能好，选用合适的胶粘技术可直接与真皮或人造皮革表面牢固粘合。汽机车配件：由于近年来汽车工业的科技进步及汽车车身轻量化的进一步发展，使汽车材料的选用有了明显改变。搏思特 TPE、 TPR 能直接注塑或压出成型，废料可回收。在成本和轻量性上可取代传统橡胶；并可取代PVC，为新一代环保材料。产品应用：安全气囊套* 汽车边条* 挡泥板 * 汽车地毯* 汽车内饰件* 方向盘套*

6、防尘套TPV 系列：TPV 系列是 PP/EPDM 的充分动态硫化的产物，具有良好的耐候性，可直接由注塑或挤出加工。TPV 系列已广泛应用于汽车、电线电缆和建筑等行业。产品应用：汽车密封条* 安全气囊套* 防尘套* 工具握把汽车内饰件* 门窗密封条* 电线包覆材料运动器材运动器材必须具备优良的耐候、耐磨和止滑等物理特性，以保证符合职业运动员需要。由于搏思特TPE 、 TPR 的出色物料特性、极佳的设计灵活性及在成本和轻量性上可取代传统橡胶，使其可广泛使用于各类运动器材。产品应用：脚踏车配件* 扩胸条 * 鱼饵手把类（高尔夫手把、各种球拍、脚踏车、滑雪器材等）潜水器材（蛙鞋、蛙镜、呼吸管、头带、

7、手电筒等）电动工具：为了满足消费者对于柔软型手柄的要求，各式工具用品的供应商都在采用柔软触感TPE,使他们的产品变得更舒适、安全和耐用。结果，随着制造商在他们的产品设计中纷纷采用柔软型手柄，TPE 在工具手柄中的应用正在稳步增长。主要优点：1、 手感柔软；2、 优化的人机接触界面；3、 与多种材质基体的极佳粘接力；4、 干燥和潮湿环境均宜的防滑手柄；5、 优良的耐油脂的性能；6、颤动阻尼效应电动工具外壳与各种极限材料 PA、PC、ABS、POM、PP等强劲粘接材料完全通过多环芳香烧（ PAHS）, 壬基苯酚（NP）等多项测试！产品应用：电钻、电锤、电距等。封装材料：搏思特 TPE、 TPR 因

8、其具有无气味、易着色和良好的密封性，是制作密封条、瓶盖垫圈的绝佳材料。搏特TPE、 TPR 符合各国对重金属含量的要求以及FDA 对物料接触食品的卫生要求，是公认的环保材料。产品应用：瓶盖垫片* 密封垫片工具材料：双物料的设计与应用在近几年间已形成一大潮流。搏思特 TPE、 TPR 包覆材料可增加产品的舒适性、安全性、耐用性和美观性，将其使用于各类手柄部分，既能提供防滑效果及柔软触感，同时亦提高了产品的附加价值及市场竞争力。产品应用：手把类工具（螺丝批、高尔夫球杆、各种球拍、园艺工具等）日常用品：搏思特 TPE、 TPR 应用于各类日常用品，以柔软的触感、可着色和易接着性深受广大消费者欢迎；生

9、产商无不使用TPE 以增强产品功能及舒适性，提升产品附加价值。TPE 被公认为是可取代PVC 的环保材料。产品应用：厨房用品* 浴室地毯* 制冰盒* 工具手把背包底座* 梳子握把* 牙刷柄* 剃须刀文具用品：由于具有柔软的触感、良好的止滑性、可着色性及可接着性，TPE 现已被广泛应用于文具系列的产品不仅拥有舒适的触感，同时亦提高了产品的附加价值及市场竞争力。产品应用：橡皮擦 * 圆珠笔握环* 笔套 * 订书机底座等电子零配件：搏思特 TPE、 TPR 具有良好的耐冲击性和耐油性。其可着色和可调整的硬度使电子产品富有设计感，增加产品的附加价值。产品应用：手机天线* 键盘* 计算器按键* 摄像头底

10、座游戏手柄* 手把* 手电筒护套* 鼠标中键滚轮TPEE 系列：TPEE 具有橡胶的弹性和工程塑料的强度，与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程塑料相比，同样具有强度高的特点，柔韧性和动态力学性能更好。TPEE 硬度范围大，结构强度高，弹性好，耐冲击，耐曲挠。TPEE 易与加工，熔融流动性好，熔融状态稳定，收缩率低，结晶速度快。对大多数用途来说，TPEE 可以直接使用，若有特殊要求，可添加相应助剂以满足要求。TPEE 主要用于要求减震、耐冲击、耐曲挠、密封性和弹性，耐油、耐化学品并要求足够强度的领域。产品应用：聚合物改性、汽车零部件、伸缩性电话软线、液压软管、鞋材、传动皮带、

11、旋转成型轮胎、齿轮、挠性连轴节、消音齿轮、电梯滑道、化工设备管道阀件中的防腐耐磨耐高低温材料等。医疗器材：为满足对更干净、安全和高性价比的物料的需求，搏思特也进入到医疗器材行业中。搏思特 TPE、 TPR 可回收，具有可调整的硬度，并且符合FDA 及重金属含量要求，是公认的环保材料。产品应用：仪器手把* 轮子 * 防毒面罩* 各种管件鞋材用品：用于制作鞋子的材料一般要求有良好的弹性、抗震性、止滑性及耐磨性。使用搏思特TPE、 TRP 可增加产品的舒适性、安全性、耐用性和美观性。它可使生产商增加设计的可能性，提升产品的附加价值及市场竞争力。产品应用：鞋底 * 鞋边饰品* 鞋中底 * 脚趾护套鞋垫

12、 * 后跟垫片* 雪鞋套电线电缆：为满足对低烟、无卤和高性价比的材料日益增长的需求，搏思特也进入到电线电缆行业中。搏思特 TPE 、 TPR 材料可用于电线电缆护套、一般家用电器的电源线、连接线等，是公认的环保材料。产品应用：连接器 * 开关 * 插座 * 计算器排线室内电线电缆护套玩具用品：近年来因环保及玩具安全意识的提升，用于取代PVC 的材料应用愈加广泛。搏思特 TPE 、 TPR 应用于玩具系列的产品不仅拥有强拉力及延伸性，而且其易着色性和可调整的硬度增加了玩具设计的灵活性。搏思特TPE 、 TPR 为公认的环保材料产品应用：各类玩偶* 软质玩具* 溜溜球TPE/TPR 性能特点、应用

13、领域热塑性弹性体tpe、 tpr 原料的种类、性能特点、应用领域及其发展现状2008-09-28 10:31最近 30 多年来， 热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在， 热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶，成为当今橡胶工业的又一新型材料。2000 年全球热塑性弹性体的消耗量已达140多万t,占到世界橡胶消耗量（1800万t）的8%,估计2002年已超过150万t。年均递增5% 6%,以高出橡胶2. 53个百分点快速增长。热塑性弹性体具有硫化橡胶的物理机械性能和软质塑料的工艺加工性能。由于不需再像橡胶那样经过热硫化，因而使用简单的塑料加工机械即可很容易地制成最终

14、产品。它的这一特点，使橡胶工业生产流程缩短了 1/4,节约能耗25%40%,提高效率1020倍，堪称橡胶工业又一次材料和工艺技术革命。热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时，热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在 PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至 PU、PA、CA等工程塑料的改性上面， 使塑料工业也出现了崭新的局面。一、热塑性弹性体的种类及性能特点热塑性弹性体（TPE）可

15、概括为通用TPE和工程TPE两个类型，目前己发展到10大类30多个品种。从 1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类 TPE, 1963年和1965年美国Phillips和Shell,开发出苯乙烯 一丁二 烯一苯乙烯嵌段聚合物 TPE,到70年代美欧日各国开始批量生产烯烧类TPE以来，技术不断创新，新的TPE 品种不断涌现，构成了当今TPE 的庞大体系，使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步。世界上已工业化生产的 TPE有：苯乙烯类（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烧类（TP0、TPV）、双烯 类（TPB、TPI）、氯乙烯类（TPVC、TCPE）、氨酯类（TPU）、酯类（TPE

16、E）、酰胺类（TPAE ）、有 机氟类（TPF）、有机硅类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。它们是由在主 链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相，相互牢固组合在一起而成的。TPE 的制造方法，大致可分为化学聚合和机械共混两大类型。前者是以聚合物的形态单独出现的，有主链共聚、接技共聚和离子聚合之分。后者主要是橡胶与树脂的共混物，其中还有以交联硫化出现的动态硫化胶（ TPE-TPV）和互穿网络的聚合物（TPE IPN）。现在， TPE 以 TPS 和 TPO 为中心，在世界各地获得了迅速发展，两者的产耗量已占到全部TPE 的 80%左右。双烯类TPE 和氯乙烯类TPE 也

17、成为通用TPE 的重要品种。其它如TPU、 TPEE、 TPAE、 TPF 等则转向了以工程为主。目前在世界贸易市场上，通用型的TPS、TPO和TPVC的吨胶价格大约在 5001400美元左右；而耐热、耐油、高强度、高耐磨的TPU 、 TPEE、 TPAE 等 TPE 则高出通用性约50%到一倍；高性能的TPE类甚至达23万美元一吨。TPE 的优点主要表现在如下几个方面：（ 1）可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型、递模成型等；（ 2）能用橡胶注塑成型机硫化，时间可由原来的20min 左右，缩短到lmin 以内；（ 3）可用压出机成型硫化，压出速度快、硫化

18、时间短；（ 4）生产过程中产生的废料（逸出毛边、挤出废胶）和最终出现的废品，可以直接返回再利用：（ 5）用过的TPE 旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源；（6）不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ/kg, TPE为144MJ/kg,可节能 25%以上；（ 7）自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握； （ 8）为橡胶工业开拓新的途径，扩大了橡胶制品应用领域。缺点是 TPE 的耐热性不如橡胶，随着温度上升而物性下降幅度较大，因而适用范围受到限制。同时，压缩变形、弹回性、耐久性等同橡胶相比较差，价格上也往往

19、高于同类的橡胶。但总的说来，TPE 的优点仍十分突出，而缺点则在不断改进之中，作为一种节能环保的橡胶新型原料，发展前景十分看好。二、主要热塑性弹性体发展现状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

20、 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（S工S）发展很快，其产量已占 TPS量的1/3左右，约90%用在粘合剂

21、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SEPSo 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“RubberronT市。因此，SEBS和SEP

22、S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TPSo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

23、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。世界 TPS 最大生产厂家是美国Shell Chem。 以 Kraton、 Carifles 等商品名共40 多个牌号，行销世界各地，仅本土的装置能力1998年即达23.2万t,据称近几年又有增长，在法国、德国也各有 3万t的生产装置。 美国Phillips Petro .生产的商品名为 Solprene,能力3.5万t,日本旭化成、弹性体，意大利 Enichem ,比

24、禾U 时、西班牙、墨西哥、澳大利亚等国也利用其技术生产，能力由 0.5万2.8万t不等。日本的JSR和俄罗 斯以自己的技术各有 2.5万t的生产企业。台湾奇美公司有9万t的SBS （含S-SBR）生产装置。我国是世界TPS 最大消费国，从1980 年开始以SBS 为中心，伴随着我国制鞋业（年产60 亿双、占世界胶鞋产量一半）、建筑业（年用防水卷材13 000万m,其中SBS和APP改性沥青8000万M2,居世界之首）以及公路业（高速公路 2.5万km,全球第二）对 TPS的需要，1999年为25万t, 2000年为30万t, 2001年为35万t,估计2002年可达40万t。而全国生产量 19

25、99年为8.8万t, 2000年为13.3万t, 2001 年为16.8万t, 2002年达到21.6万t,年均增长12%以上。目前仍然无法满足市场日益扩大的需要.一半 以上要从境外进口，其中台湾l0 万 t， 80%用于制鞋，其余8 万 t 从韩国、日本、俄罗斯等地进口。2001年，国内SBS用于制鞋方面的有 27万t,占78%,公路沥青改性4.5万t,占13%,其他胶粘剂、防水卷 材、塑料改性各占3.8%、 3.2%和 2%。1982 年由北京燕山石化研究院自行研制成功SBS 之后，目前已有3 家石化企业在生产。北京燕山石化年产规模6万t,生产量4万t;岳阳石化年产规模10万t,生产量13

26、万t;茂名石化年产规模 5万t,生产 量5万t。除SBS外，还少量生产SIS和SESSo生产牌号多达25个，产品应用覆盖了制鞋、道路沥青改 性、塑料改性、防水卷材、胶粘剂等多个领域。中国大陆现己成为世界三大TPS 生产基地之一，TPS 生产技术已引入到台湾和意大利。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

27、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

28、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。利用 TPV 的耐油性，现已用其替代NBR、 CR 制造各种橡胶制品。TPV 还可以与PE 共混， 同 SBS 等其它 TPE 并用，互补改进性能。现在，在汽车上已广泛作为齿轮、齿条、点火电线包皮、耐油胶管、空气导管以及高层建筑的抗裂光泽密封条，还有电线电缆、食品和医疗等领域，其增长幅度大大超过TPS。近年，德国又在 TPV的基础上推出了聚合型 TPO,使TPV的韧性和耐低温等性能又出现了新的突破。 美国也开发出

29、综合性能更好的IPN型TPO。1985年又出现完全动态硫化型的 PP/NBRTPV,它以马来酸酐与部分PP 接枝，以部分NBR 用胺处理，形成胺封末端的NBR 。这种在动态硫化过程中能形成少量接技与嵌段的共聚物，可取代NBR 用于飞机、汽车、机械等方面的密封件、软管等。这种共混体由于两种材料极性不同，彼此不能相容，因而在共混时必须加入MAC 增容剂。这类增容剂主要有：亚乙基多胺化合物，例如二亚乙基三胺或三亚乙基四胺，还有液体NBR 和聚丙烯马来酸酐化合物等。马来西亚1988 年开发成功了PP NR TPV ， 它的拉伸和撕裂强度都很高，压缩变形也大为改善，耐热可达100 125C。同期，还研发

30、出 PP/ENR-TPV ,它是使NR先与过氧乙酸反应制成环氧化NR ,再与PP熔融共混而得。性能优于PP NR-TPV 和 PP NBR-TPV ，用于汽车配件和电线电缆等方面。在此期间，英国又出现了 PP/IIR TPV、PP/CI IIR TPV,美国开发了 PP/SBR、PP/BR、PP/CSM、PP/ACM 、 PP ECO 等一系列熔融共混物，德国制成了PP EVA ，使 PP 与各种橡胶的共混都取得了成功。此外，见之于市场的还有以ET Polvmer、 Rucodur 等商品出现的EPDM PVC、 IIR PE 等。目前， 以共混形式采用动态全硫化技术制备的TPE 已涵盖了11

31、 种橡胶和9 种树脂， 可制出 99 种橡塑共混物。其硫化的橡胶交联密度已达7xi0-5mol/ml （溶胀法测定），即有 97%的橡胶被交联硫化，抗拉伸长率大于100%，拉伸永久变形不超过50%。现在以 AES 公司 （ Monsanto） 生产的代表性品种Santopren（e EPDM pp-TPV ） 和 Geolas（t NBR PP-TPV）为主，广泛用于机械、电气、建筑、食品、医厅等各领域。尤其是在汽车上面，已占到30%一 40%，国外每辆小轿车的TPE用量已达10kg,约占汽车零件的10%o TPV可以用塑料加工通用的吹塑、注塑和挤出 成型等方式生产各种零件。吹塑制品有汽车的空

32、气净化器导管、齿轮罩防护套、联轴节护套等。注塑制品有塞头衬垫、反光镜衬垫、脚踏刹车衬垫、刹车增力装置导管护套、曲轴罩护套等，还可制造同步带。挤出制品有电线电缆护套、燃料管外层胶和各种密封条。尤其是汽车上的密封条，使用TPV 已成为时髦，包括实心和发泡产品，静密封和准动动态密封制品等等，已基本取代了橡胶。目前在烯烃基TPE 中， TPO 约占80%一 85%， TPV 占 l5%-20% 。正因如此，世界其他各大知名EPDM合成橡胶生产厂家，都先后推出有自己特性的TPO、 TPV 生产牌号。为适应不同加工方式及用途，一般都在 10 20 种以上。 虽然它们对具体生产方法和生产量大多未公布，但不外

33、乎都是烯烃类的各种熔融共混物。熔融共混的TPV 正成为各橡胶、塑料生产厂家竞相发展的新型橡塑材料和最热门的研发课题。还有各种TPO-TPV 之间的相互共混，如 EPDM PP TPV 与 NBR PP-TPV， ACM PP TPV 与 EPDM PA-TPV 等，也正成新的改性共混材料。我国TPO TPV 的生产使用是从1 990 年后半年开始的，特别是伴随汽车工业的迅猛发展，TPO TPV用量每年以1 O%-20% 的速度急增。在2002 年生产的325 万辆汽车中，至少有一半的小轿车已用上了TP0-TPV制造的保险杠和内外装饰板以及零件。全国 EPDM消耗量2002年已达5.5万t （国

34、内生产2.2万 t）,其中用于聚烯烧改性剂的占到18%-2 2%,以此推算TP0-TPV的生产量，当在2万t之上。止匕外，还有外资企业生产未列入统计的，已无法弄清确切的数量。在 TPO-TPV 中， TPV 大约占 l 5%-20% 。 2001 年的消耗量估计为3000t， 其中 80%从美国 AES、 TRS 荷兰 DSM 和台湾南帝等公司进口。国内主产厂家有8-10 家，均为产能1000t 左右的中小厂，因性能质量问题，销售总和不过 500600t。从 80 年代以来，清华大学、中科院北京化学所和长春应化所、北京化工大学、上海交通六学、北京化工研究院和石化集团的扬子、金陵、燕山等公司都先

35、后开发出TPOo其中长春应化所、上海交通大学和扬子、金陵石化还研发了 TPV,并且试用于电线电缆、建筑防水卷材、汽车密封条、防护罩以及各种管材和 齿形带方面。青岛科技大学还申请了PP NBR TPV 国家专利，华南热带作物研究院跟踪开展P PNR-TPV 研究课题。但是由于种种原因，除EPDM PP-TPV 热塑性硫化胶之外，其它真正实现产业化的还很少，迄今为止国内尚无大型专业的生产厂家。TPV 是 TPE 世界中增长最快的一族，年增长率在10%-20%以上。由于其加工方法和性能最贴近硫化橡胶，以美国为主，在汽车等产品上覆盖面非常宽广，极具发展潜力。目前，国外密封条、护套、衬垫、包皮等大量向T

36、PV 转移， 全球TPO TPV 的消耗量已达36 万 t。 而我国现在用量不到2.5 万 t（ TPV 3000t） ，仅为世界TPO-TPV 的 7%， lt 外货售价高达离奇的4000-5000 美元，限制了推广使用。今后价格如能降到正常水平，相当或略高于同类橡胶售价，需求量必将成倍增长。仅以橡胶密封条一项产品来说，目前全国有40多条生产线，12家主要橡胶密封条生产企业年产9000万m,能力18000万m,如一半改用TPE ,以lm重0.4kg计，即需TPO-TPV 1.8万t,其中TPV至少在3000-4000t之间。再加上其它产品扩展使用的 TPO-TPV,未来五年全国 TPO TP

37、V的需求量将有可能达到 3.5-4.5万t,其中TPV让到0.7-O.9万t。由于 国产 TPV 的性能质量较差以及进口TPV 的价格仍居高不下，专家预测到2005 年国内的用量只能达到5000-6000t, 2010 年为 1.01.8 万 t。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

38、展。1963年以后，美、力口、日等国先后以有机金属触媒制成了合成的T-NR-反式聚异戊二烯橡胶，称之为TPIo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 C,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，

39、缺点是软化温度非常低，一般只有 40-70 C ,用途受到限制。目前，国际上只有加拿大Polysar和日本Kurary两家在生产，产量估计有万t 左右。我国青岛科技大学在近期也开发成功TPI ，并进行了使用试验，获得国家技术发明二等奖。另外，我国正在开发中的还有大量产三于湘、鄂、川、贵一带杜仲树上的杜仲橡胶，它也是一种反式 l ， 4 聚异戊二烯天然橡胶，资源丰常丰富，颇具发展潜力。1974 年，日本JSR 公司开发成功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RBo微观构造系由硬链段间同结

40、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。目前世界上只有日本一家生产，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，年需求量已超过2.7 万 t。TPB 利 TPI 同其他 TPE 的最大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

41、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 PVCo这种TPVC可视为PVC的改性品和橡胶的代

42、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。目前，国际市场上大量销售的主要是PVC与NBR、改性PVC与交联NBR的共混物，现已成为橡胶与塑料共混最成功的典型。美、日、加、德等国家的丁腈橡胶生产厂家皆有大量生产，在工业上已单独形成了 PVC NBR 材料，用其大量制造胶管、胶板、胶布等各种橡胶制品。PVC 与其他聚合材料的共混物，如 PVC EPDM 、 PVC PU、 PVC EVA 的共混物，PVC 与乙烯、丙烯酸酯的

43、接技物等，也都相继问世投入生产。随着环保要求的曰益严格，TPVC 逸出的酸气等始终难以彻底解决，污染环境，近来在世界上的增长幅度有所下降，使用范围受到很大影响。我国生产使用的TPVC主要有HPVC,从90年代开始研究，只有少量生产供应。目前以PVC/NBR和PVC EVA 共混的形式居多，除个别商品共混料外，大多由橡胶加工厂自行参混，广泛用于制造油罐、胶管、胶鞋等，已部分取代了 CR和NBR以及NR、SBR,效果甚佳，用量逐年扩大。目前，生产丁睛橡胶的兰州石化公司也有PVC NBR 共混材料推向市场。南京工业大学和北京化工大学还进一步开发出PVC/NBR与WRP （橡胶粉）、PVC/NBR/C

44、PE/WRP共混的热塑性弹性体。浙江大学系统地开展了PVC PE、 PVC PS 共混体的研究。现今我国已成为仅次于美国的世界TCPE 最大的生产使用国，2001 年产销量左宜右有达10万t （产能为1 6万t）,最大的潍坊亚星化学有 7万t的世界级生产装置。止匕外，还有 杭州科利化工等10余家企业生产。其中，CPE橡胶为1.5-2万t,广泛用于电缆、胶管、汽车配件及防水 卷材等方面。现CPE橡胶与CPE树脂共混的带有TPE功能的TCPE,也开始得到应用。今后， TPVC和 TCPE 有可能成为我国代替部分NR、 BR、 CR、 SBR、 NBR 橡胶和 PVC 塑料的新橡塑材料。5聚氨酯类T

45、PE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,世界产销量已超过 20万t,约占PUR （CPU、MPU）的1/5。欧美的TPU最为发达，其 产量各达78万t,约占世界的3/4,日本和印度各为1. 2万t,中国为9 000to 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，

46、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。近年来， 为改善 TPU 的工艺加7 工性能，还出现了许多新的易加工品种。如适于双色成型，能增加透明性和高流动、高回收的可提高加工生产效率的制鞋用TPU 。用于制造透明胶管的无可塑、低硬度的易加工型 TPU 。供作汽车保险杠等大型部件专用的、以玻璃纤维增强的可提高刚性和冲击性的增强型TPU 等等。特别是在TPU中加入反应性成分，在热塑成型之后，通过熟成，而形成不完全IPN （由交联聚合物与非交联聚合物形成的IPN）发展十分迅速。这种IPN TPU又进一步改进了 T

47、PU的物理机械性能。此外，TPU/ PC共混型的合金型TPU,更提高了汽车保险杠的安全性能。另外，还有高透湿性TPU、导电性TPU,并且出现了专用于生体、磁带、安全玻璃等方面的TPU 。在国际上，TPU 生产厂家以美日欧为主己达3 0 余家之多，品种牌号十分丰富。德国Bayer、 BASE ，英国 IC1 （为享斯迈收购）、An ch 。 r 等重点着眼于以制鞋为主，美国的DDE 、 Mobay 和日本的astoran、POIvurethane等以汽车机械部件为主，均共同向周围领域扩张。作为 TPU同族的PUR,特别是液体聚氨酯 橡胶（PIK不CPU）的发展尤为迅速，已大量进入胶带、制鞋领域，

48、并己开始步入自行车胎、工业轮胎 等方面。用TPU 和 LPU 代替一部分像胶已经指日可待，至于在工程橡胶塑料部件方面的发展更不必待言。此外，在医疗卫生方面用于导管、薄膜、片材、异型件、安全套，电子通讯方面用制电线电缆护套，航空航天方面用其制造贮罐、气球等都是新的增长点。我国现已成为亚洲最大的 PU生产消费大国，2000年产量92万t,现已超百万吨以上，占全球 400万t的l 4。目前，对PUR 弹性体的需求量也很大，烟台、太原、南京、上海等地有10 万 t 以上的 PUR 生产能力。2000年PUR产量为8.5万t,其中TPU有0.5万t。制鞋业、合成革业和汽车业是TPR应用增长的头号市场，涂

49、料和粘合剂行业也大有可为。未来几年，上海、南京等世界级16 万 t 以上大型聚氨酯生产基地建成之后TPU 的产量必将成几倍增长，届时我国将以全球最大的TPU 鞋底制造业和快速发展的汽车零部件业为中心，构成丰富多彩的TPU 世界。三、热塑性弹性体应用前景综上所述，30 多年来，TPE 正向着硫化橡胶和工程塑料两种类型方向发展，出现了四代产品。第一代（1958 1967 年）TPU、 TPS、 TPI 、 TPO、 TPVC第二代（1968-1977 年）TPV、 TPB、 TPEE第三代（1978 1987 年）TPAE、 TPF、 MPR第四代：1988-今） TPQ、 TP NR上述四代TP

50、E,在世纪前的1970 1990年之间，以年均10%以上的速度飞速发展，19992000年以6%的速度迅猛前进。作为一种新型的弹性体材料 具有橡胶塑料双重性格的聚合物，既取代了部分橡胶同时也改性了塑料。2001 年，以TPQ、 TP-NR 的出现和发展为标志，TPE 又开始进入新的发展时期。TPE 的发展已入大大拓宽了橡胶工业的领域，同塑料展开了竞争。其应用已从制鞋、汽车、 建筑、 工业，进一步扩大到电子通讯、医疗卫生以及高新技术等方面。TPE 的主要用途如表l 所示。世界 TPE 的具体品种用量，目前仍以TPS 为主体， 大约占 TPE 总量的一半左右，TPO 发展上升到26%，其余 TPU

51、 13%，其它11%。现在TPE 已成为橡胶和塑料工业共同争夺的可贵原材料。预测未来几年，全球TPE的消耗是，年均将以5%6%的速度继续向前发展，2003年将达170万t, 2005 年可望实现200 万 t， 2010 年可能突破300 万 t。 随着胶鞋业普遍使用TPE 和工业橡胶制品以及塑料制品陆续扩大应用TPE,届时TPE将占到橡胶消耗量的 10% 12%。19992003年TPE与橡胶消耗量的增长情 况比较见表2。世界各地区19952000年TPE实际消耗量及2005年消耗量预测见表 3。1998 2003年，世界各地TPE的年增长速度为：北美 5%, 61万t;西欧4%, 45万t

52、;亚洲（不包括中 国）3.7%, 20.6万t。这期间，中国的增速高达 9%,由2000年的30万t到2003年将达到40万t之多。 美国Freedenia集团公司预计，20012006年全球TPE消费将保持年均 6.4%的增长。其中，北美 5.7%, 欧盟4.4%,亚太8%,总量达到220万t,总产值110亿美元。主要是汽车和日用品成为拉动增长的最重要 因素，汽车用TPE年均增长l 5%, 2006年将达60万t。另从表3可以看出：1995-2000年北美是世界TPE 增长最快地区，5 年几乎增加一倍。2000 2005 年则是亚洲发展最快时期，消耗量将超过北美，其中中国起着决定性的作用。经

53、过3 0 多年特别是最近10 余年的快速发展，TPE 的生产使用技术已开始走向成熟阶段。通用型TPE的 TPS 中， SBS 增长速度已明显放慢，重点转向发展SEBS、 SEPS。 TPO 今后以发展TPV 为重点，10 年之后，其产量有可能接近甚至超过TPS， TPB、 TPI 也将会有一定发展TPVC 生产需要道一步放慢，代之以 TCPE 。工程类TPE 如 TPU 、 TPEE、 TPAE、 TPF 等也会以相当远度发展，详见表4。总的来说，通用型 TPE 仍将占据80%左右的绝对地位，TPS 和 TPO 仍是 TPE 的主流。 美国咨询公司预测，2006 年 TPE 消耗量中，TPS

54、将近 1 00 万 t， TPO 达 47 万 t， TPV 将增至 16 万 t。尽管如此，TPE 的发展今后也存在着令人担心、值得重视的隐忧。虽然世界各大生产厂家都在谋求大量增加设备，大幅度扩大生产能力，然而现在的TPE 专家已开始忧虑，2006 年之后的TPE 增长速度可能要放慢步伐，回落到4%-5%以下。理由是： 现有三代TPE 的生产能力已经增长很大；第四代新的通用型TPE，迄今未见有新的突破，短时间内不会有类似上世纪七八十年代那样大的发展。以现有的TPE 取代橡胶和对树脂改性己进行了整整一轮，技术已日渐走向尽端，市场也日趋饱和。而TPE 的耐热性、压缩永久变形等致命弱点，虽经共混、

55、接技改性有所提高，但仍难同橡胶抗衡。三是TPE的价格成本很难再有大幅度下降空间，现有TPE 的材料成本大部要超过同类硫化橡胶的总成本，不具强劲的竞争能力；采用橡胶配方技术用增加填料降低成本，尚无好的新奏效方法。还有TPE 最大优越性的再生利用，由于主要对象是工业制品和日用胶鞋等，也无法像轮胎那样可以做到大量回收，在社会上并未取得实际效果。凡此种种，TPE 在 2 1 世纪面临着许多新的课题有待解决。如何克服TPE 的现存缺点，更好地发挥 TPE 的特性优点，将成为今后TPE 发展的关键，世界众多科学家都在致力于新型TPE 的开发研究。TPE今后的开发方向是；茂金属催化的新TPE;电子射线、放射线后交联的高性能TPE;异种材料复合成型以及发泡成型挂术； TPE混合物的再生活化技术；配方设计技术；用 TPE作增溶剂制出 新的聚合物混合体 一一现代炼金术（Achemy）等。归根结底，这些高新技术要能生产出高新技术材料和产 品， TPE 才具有强大的生命力和广阔的发展前途。2002 年，我国已成为橡胶消耗量逾306 万 t 的世界第一大国。尽管橡胶工业发展速度很快，然而，对于橡胶新材料一一 TPE 的开发应用，在发展上还很不平衡，总的说大多仍居于后进状态，同美、欧、日等发达国家相比，存在着较大差距。面对方兴未艾