TPE，英文全称Thermo-Plastic Elastomer，意思是热塑性弹性体。 1 TPE原料概述 TPE原料，一般指的是以热塑性丁苯橡胶SEBS,SBS为基材，添加其他必要的无机、有机及高分子组分共混，经过设备搅拌混合、螺杆挤出、切粒冷却制得的具有橡胶弹性特性的颗粒原材料，TPE原料实际上属于高分子复合材料，其初始形状为颗粒状。 一般TPE原料厂家，习惯将SBS基材改性的材料称TPR，而将SEBS改性的材料称TPE.但目前亚洲一些地区如香港和台湾习惯性叫法是TPR，而不论是SEBS还是SBS基材。 若从热塑性弹性体（TPE）的定义去理解，TPE原料可涵盖更多不同聚合单体或共混基材的TPE品种。本文主要讲解SEBS、SBS基材的TPE原料。 2.TPE原料外观 表面光泽：SBS基材的TPE(一般称TPR)外观为高光亮的粒子，而SEBS基材的TPE则为亚面的颗粒。 透明度及颜色：外观为透明或不透明的粒子。不透明实色的粒子底色为白色，不同的配混体系，颜色略有差异。 粒子形状：最初生产厂做出来的TPE粒子为切粒状（圆柱条形），目前出于对产品外观质量的考虑，厂商优化生产切粒设备，做出来的粒子以圆粒为主，看起来产品更高档。 3.TPE原料硬度 作为弹性体材料，硬度是其最基本最重要的物性参数。它决定了材料的使用属性，不同的制品，对TPE材料硬度要求不同。 3.1 TPE原料硬度范围 最常见的硬度范围是10~95A(Shore),硬度高于95A,一般以D来表示。以邵氏D表示的TPE原料，其硬度范围大概在40~60D. 关于邵氏硬度A与D的换算，有如下三种近似的换算关系如下： （1）、 D=A-50 ； （2）、D=A/2 ； （3）、A=0.173D 86.58. 笔者认为第二种算法相对简单，并且实际案例中比较常用。如果用户对硬度要求比较精准，建议还是采用相应的硬度计去测量样板的实际硬度。 另外基于SEBS的TPR(TPE),可以提供硬度低于10A的超软TPE,通常硬度单位以C或OO表示。这类超软TPE在一些情趣用品，实体娃娃，医用教学模型，减震座垫产品上有着广泛的应用。 3.2 TPE原料硬度测量 不同硬度范围的TPE材料，应采用相应的邵氏硬度计（ShoreA,D,C，见下图，从上至下依次为邵氏C,D,A三种硬度计，区别在于压针的形状，C表为弧形面压头，D表为锐利针状，A表比较钝的压针)来测量。但实际上多数情况下,TPE原料的硬度，主要以邵氏硬度计A来度量。以邵氏硬度A表来测试TPE原料样板硬度，样板的厚度一般在6.5mm左右，邵氏硬度计A的针头刺入样板的极限深度为2.5mm。样板偏薄，测出的材料硬度可能偏硬，样板偏厚，测出的材料硬度偏软。
测量硬度初时，TPE原料能承受较大的压力，但随着时间的推移，因发生蠕变和松弛而会屈服。在读取硬度计的数值时，可以即时读取，也可在某一段特定延迟时间之后读取，通常是在 5 至 10 秒之后读取。另外读取硬度数据时，采用及时读数比延时读数，数值一般偏高。 4.TPE原料主要物性参数指标 除硬度外，关于TPE原料的比较重要的物性参数有： 比重，大致范围在0.84~1.3克/立方厘米； 拉伸强度：大致范围3~10MPa； 断裂伸长率：200~1500%； 缩水率：1.5~3%； 熔融指数：1~20g/10min(2.16kg,190℃) 5.TPE原材料主要功能特性 熟悉TPE原料的朋友都比较了解，TPE原料有着广泛的应用市场。这除源于其具有广泛可调整的硬度范围外，还归结于TPE原料具有很多功能特性，现分享如下： a 柔触感与包覆性 TPE原料触感柔软，并且同时具有良好的包覆性，包覆性指的是TPE原料可以与多数硬塑料复合注塑成型为一整体，赋予产品以软触感。日常生活中的牙刷，运动器材，美容器材，电动工具，箱包配件，各种脚轮，电子产品，智能穿戴等，都系采用TPE包覆成型。另外如线缆线材，情趣用品等，均优异的展现了TPE的柔触感。 b 减震防滑特性 TPE具有橡胶弹性，具备减震及防滑等功能性。很多脚垫，座垫，防滑垫，鞋底等，均采用TPE为原材料。 c 密封及弹性 TPE原料具有优良的回弹性。可用作密封，如密封条，密封圈等，其高弹性也可用于健身器材，医疗器械，如医用止血带，拉力器拉力带，瑜伽健身带。 6.TPE原料主要物化性能 a 耐温：高温70~90℃，低温-50℃； b 耐化学性：耐溶剂性一般，有较强的耐水解性及耐醇溶剂；不耐酸碱及有机溶剂以及机油润滑油等。 c 耐候性：基于SEBS改性的TPE具有良好的耐候性及耐老化性，抗UV可达到3.5~4级； d 环保特性：TPE原料是优良等级的高分子材料，符合ROHS,REACH(SVHC),EN71，不含PAHS、NP、BPA、邻苯二甲酸酯及盐。 7.TPE原料之特殊定制 除基本特性如软触感、止滑减震、包覆性、耐磨等基本特性外。有经验的TPE厂商可以针对不用客户的特殊要求，提供量体裁衣的TPE原料定制化服务。通过改性定制，可以提供如下特殊性能TPE原料解决方案： 阻燃、抗UV、低VOC、低气味、高回弹、低永久变形、阻尼、医疗级、食品接触级、抗静电、抗菌、镭雕、金属质感等等。 8.新产品开发TPE原料选材依据 a 最有效的办法是用户提供OK样板给到供应商。供应商根据样板，分析其性能要求，提供相应的TPE原料牌号给到用户试办确认。 b 一些（国外的）用户，可能不方便或者没有OK样板。这时用户应提供材料物性要求，以及做什么产品，有没有特殊应用要求。供应商只有在详细了解用户的要求后，才能提供适宜的样品给到用户。 c 客户若没有样板，对要求也不明确。则不能提供样料给客户试办。 9 TPE原料成型事宜 a 单物料注塑成型 采用普通注塑机成型。料筒段130~140℃；计量段150~170℃；塑化段180~200℃；射出段，180~190℃.依TPE原料物性、设备、模具及产品结构等适当调整注塑温度及注塑速度，压力等参数。 b 包覆成型 根据硬料品种及材料应用要求，选择合适的包覆料牌号。可采用双色注塑机快速成型以及普通注塑机，两套模具，分两次注塑成型。包胶前，可对原材料做烘料处理，烘料温度60~80 ℃ ；烘料时间2小时。包覆成型温度160~250℃。包胶PP170~190℃；包胶ABS,180~200℃；包胶PC,200~220℃；包胶尼龙220~250℃。 包胶PC,PP,ABS都很容易，包胶尼龙PA，如果是用包胶模具，建议先对尼龙件烘烤，烘烤温度130~140 ℃ ,烘烤时间2~4小时，再立即对预热件进行TPE料包覆成型。对于较大面积，流道较长的包覆结构，尽量在合理的模具位置多开几个进胶点。 c 挤出成型 TPE原料挤出成型，挤出温度比注塑成型稍低，一般170~190℃；SBS基材的TPR挤出温度比SEBS基材的TPE挤出温度要略低10~20℃.另外挤出成型，应尽量选择熔指较低，熔体强度高些的TPE料牌号。 d 配色事宜 若是色粉，应注意其分散性，在混合配色时不至于发生团聚，必要时可配扩散剂，以利于色剂分散。 若是色母，应注意色母载体树脂的选取，载体树脂的与TPE原料的相容性很重要，另外载体树脂的熔点应比TPE原料稍低，熔点最大限度不能高于TPE原料的熔点。 对于SEBS基材的TPE,若硬度较高(50A以上)，可采用PP作为载体树脂，低硬度TPE，可采用LDPE或EVA为载体树脂。 对于SBS基材的TPR,若硬度较高若硬度较高(50A以上)，可采用PS作为载体树脂，低硬度TPR，可采用EVA为载体树脂。 e 模温 一般设定为30~50 ℃，对结晶速度快的TPE料，模温可提高至60~70 ℃. 10 TPE原料主要应用 a本文讲的TPE原料，是基于SEBS基础共混改性，主要用于以下行业领域： 日用制品、厨具餐具、家居制品、婴儿用品、线材线缆、箱包配件，运动体育用品、医疗器械、玩具制品等等。 b若涵盖其他聚合单体或共混基材的TPE，则TPE原料的应用领域更为宽泛，可适用于航空配件、军用制品、工业零配件等等 11 TPE原料成本影响因素 TPE原料作为改性弹性体合金，更兼定制化特性，决定了原材料价格成本不是较固定的。不过对于常规的TPE原材料而言，其成本主要取决于SEBS(SBS),增强塑料，操作油，组分含量较大的助剂的市场价格波动。通用的TPE原料价格较为透明。而对于特殊定制类TPE原料，由于市场上相对稀缺，技术壁垒存在，故价格较为高昂。 |
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