什么是热塑性弹性体?

热塑性弹性体(Thermoplastic elastomers,简称TPE),是可热塑加工并具有类似橡胶性能的材料。
热塑性弹性体在加工过程中经过塑性状态,因此非常容易塑型。它的硬度范围相当广泛。经过改性后,可黏着于绝大部分的热塑性工程塑料。流动性以及密度,光学性,抗刮性和其他性能也可以通过与各种填料和添加剂混合来改性材料。

有哪些类型的TPE?

热塑性弹性体可分为TPE共混物和嵌段共聚物

共混物是由塑料基材与软材料所合成,例如TPO( thermoplastic olefin elastomer,热塑性烯烃弹性体 )和TPV (thermoplastic rubber vulcanisate,热塑性硫化橡胶 )

嵌段共聚物是具有不同链段的分子链,其在冷却时凝聚形成 「硬质段」和「软质段」部分。有TPS(styrenic block copolymer,苯乙烯嵌段共聚物),TPU(thermoplastic polyurethane,热塑性聚氨酯),TPC(thermoplastic polyester elastomer,热塑性聚酯弹性体)和TPA(thermoplastic polyether polyamide,热塑性聚酰胺)

各种TPE类型之间有什么区别?

各种类型TPE的特性不同。例如TPC的特性是拥有良好的机械强度,而TPU有良好的耐摩擦性。然而这两种材料都可以优化,特别是高温下的压缩变形。
TPV和TPS有很广的可改性范围。然而,在油类和高温下的应用是一个真正的挑战,TPA以其弹性脱颖而出,但就像TPU一样,工艺较难。

TPS
(styrenic block copolymer, 苯乙烯嵌段共聚物)

标准 评价 / 数值
硬度 所有的硬度
机械性质
工作温度 最高约 100°C, 特殊材料可达 150°C
压缩变形 在 100°C/24h下40 到 70%,特殊材料在150°C/24h 可达41%
耐油性 有限
耐水解性 优良
耐候性 优良
加工 优良
接着 PP, PE, ABS, PC, PMMA, PBT, POM, …

TPC
(Thermoplastic polyester elastomers,热塑性聚酯弹性体)

标准 评价 / 数值
硬度 最软接近80 Shore A
机械性质 优良
工作温度 高达160°C
压缩变形 在100°C/24h下80%
耐油性
耐水解性 一般
加工 优良
接着 PC, PC/ABS, PET, PBT

TPV
(PP-EPDM, PP-NR, PP-IIR混合物, 等…)

标准 评价 / 数值
硬度 最软约 35 Shore A
机械性质
工作温度 最高约100°C
压缩变形 在100°C/24h下40 到 60%
耐油性 有限
耐水解性 优良
耐候性 优良
加工 优良
接着 PP, PA, ABS, ABS/PC

TPU
(Thermoplastic polyurethane, 热塑性聚氨酯)

标准 评价 / 数值
硬度 最软约60 Shore A
机械性质 优良
工作温度 最高约80°C
压缩变形 在100°C/24h下80%
耐油性 良好
耐水解性 一般
耐候性 若是脂肪族(aliphatic)类型是良好的
加工 一般
接着 PA, ABS, ABS/PC, PC

TPA
(Thermoplastic polyamide, 热塑性聚酰胺)

标准 评价 / 数值
硬度 最软约75 Shore A
机械性质 优良
工作温度 最高约 80°C
压缩变形 在100°C/24h下80%
耐油性 良好
耐水解性 一般
加工 一般
接着 PC, PC/ABS, PA11, PA12

Shore A, Shore D?

肖氏硬度是测量将特定形状物体以预先订定的弹簧力压向受测物所引起的阻力。
Shore A硬度比Shore D软,两种硬度之间有重叠,90 Shore A相对应约为35 Shore D。

什么是压缩变形?

压缩变形是指将材料在特定的温度下压缩到变形,经过特定时间后所返回原本尺寸的程度。例如压缩变形0%即表示材料返回到100%的程度。反之,当压缩变形为100%,表示材料回复程度为0%,意指材料完全没有恢复到原本形状。举例而言,压缩变形的重要性对于密封应用或是阻尼件应用来说是很重要的。

并置硬度范围与压缩变形