橡胶和热塑性塑料的区别(第三代橡胶-热塑性弹性体)

Posted 2023-05-30

篇首语：我不是天生的王者，但我骨子里流着不服输的血液。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了橡胶和热塑性塑料的区别(第三代橡胶-热塑性弹性体)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

橡胶和热塑性塑料的区别(第三代橡胶-热塑性弹性体)

文/polymer

热塑性弹性体到底是什么材料，由于各类文章对热塑性弹性体定义的差异，已经有不少读者对这些弹性体的区分是云里雾绕的，实在无法仔细区分，别急，本文带你重新认识一下到底何为热塑性弹性体。

一、热塑性弹性体

热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer）是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，其硬度范围如图1所示。由于它拥有着多相的结构（软段和硬段），不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性，是继天然橡胶和合成橡胶之后的第三代橡胶。这种材料在常温下具有橡胶的弹性，具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油等性能；同时又具备塑料的可塑性，易于成型加工。因此热塑性弹性体材料已成为取代传统橡胶的最新材料。

图1 热塑性弹性体硬度范围

热塑性弹性体按其构成方式可分成两大类，即嵌段共聚物类（苯乙烯系、共聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类）和热塑性塑料/弹性体共混物和合金类（热塑性聚烯烃和热塑性硫化物）。我们一般按照价格和性能，将热塑性弹性体分为6种型号：苯乙烯系嵌段共聚物（TPE）、聚烯烃共混物（TPO）、弹性体型合金（EPDM）、热塑性聚氨酯（TPU）、热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。

在这里我们要特别重申一下，TPE可看成所有热塑性弹性体的总称（大概念），TPU为热塑性聚氨酯弹性体，从这个层面讲，TPU只是热塑性弹性体TPE的其中一类。通常我们俗话讲的TPE，指的是基于SBC(以SEBS，SBS为主)苯乙烯弹性体共混改性的弹性体，这下关于TPE的概念就清楚了吧。

图2 TPE的聚集态和相结构

若TPE按照制备方法分类，可按下表1-1进行分类，根据分类在下节重点介绍一下比较常用的几种TPE。

表1-1 TPE分类

二、热塑性弹性体分类

2.1苯乙烯类弹性体（SBCs）

SBS苯乙烯类热塑性弹性体是SBCs中产量最大的品种，是以苯乙烯、丁二烯为单体合成的三嵌段共聚物，是各类TPE中常温下表观性状最接近于橡胶的TPE。SBS的牌号按分子形态结构形态可分为线型和星型两大类，从使用角度又可分为充油型和非充油型。

近年来，出现了一批对它进行改性的产品，先后出现了SBS和SIS经饱和加氢制成的SEBS和SEPS，其中SEBS(苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯)是一种多用途的新型热塑性弹性体在实际应用中的性能远远高于普通的线型和星型SBS，使用温度可达130℃。

2.2聚烯烃类热塑性弹性体

聚烯烃热塑性弹性体，通常为乙烯和辛烯等小分子量的共聚物，烯烃类TPE是以结晶的PE或PP为硬链段，以EPDM、EPM为软链段，也有通过与其他橡胶共混(包括部分交联的形式)形成，简称TPO。烯烃类热塑性弹性体根据制备方式不同可分为TPO、TPV、POE三种。

表3-1 TPE的种类及组成

2.3热塑性聚氨酯弹性体（TPU）

热塑性聚氨酯弹性体TPU在之前的文章中有过详细的介绍，其加工方式有注射成型、挤出成型、吹塑成型和压延成型，其基本结构简式如下图3所示，

图3 TPU结构图

三、结论

热塑性弹性体已经进入飞速发展的时期，目前世界上已工业化生产的TPE（热塑性弹性体）有：苯乙烯类（SBS，SIS，SEBS，SEPS）；烯烃类（TPO，TPV）；双烯类（TPB，TPI）；聚氨酯类（TPU）；酯类（TPEE）；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合成橡胶和合成树脂的所有领域，在不久的将来，热塑性弹性体将应用到我们生活的方方面面。