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TPE介绍 热可塑性弹性体 Thermoplastic Elastomer 一、热塑性弹性体（TPE）的定义 热塑性弹性体（thermoplastic Elastomer，简称：TPE）是指在常温下具有硫化橡胶的性质（即弹性体的性质），在高温下又可以塑化变形之高份子才料。它可以用塑胶的加工机器如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型、T-Die押出成型等, 较传统硫化橡胶更为快速的加工方式制造成品，且有质轻（密度低）、环保（可回收、燃烧无毒）、使用寿命长（可较传统橡胶达5~10倍以上）、加工变化度大、制品总成本低等优点。在各行业中，逐渐被广泛使用。TPE有时候也被称作热塑性橡胶（Thermoplastic Rubber，TPR），但由其定义而言，应称为TPE较适当。 TPE是弹性体，具有加硫橡胶的性质，但却不需要加硫。此外TPE并具有许多介于橡胶与塑胶中间的特征。 二、橡胶与塑胶的基本性质 TPE为同时具有橡胶（或弹性体）与塑胶之性质的才料，故以下先对橡胶、塑胶的基本性质做一简介。包括橡胶（或弹性体）及塑胶的高份子才料，其代表性的物理性质，可由应力-应变的特性看出。钢铁是伸长率（应变）很小的才料，其应力-应变性质如1所示，是可恢复原状的完全弹性体。而粘土则是完全的塑性体，为完全无法回复。至于高份子物质则兼具弹性体与塑性体的性质，为粘弹性体的行为，但橡胶（或弹性体）较塑胶更接近于完全弹性体。由于多数塑胶为粘弹性体，要具体描述热塑性弹性体与一般塑胶的区别并不容易，较大的差异为热塑性弹性体在常温下具有高伸长率、高回弹率、低压缩永久变形率、及低脆化温度等特性。另一最大区别是份子结構的差异，由于TPE具有加硫橡胶的性质，表示TPE必定由橡胶成份（即软质段，soft segment）与塑胶成份（即硬质段，hard segment）所構成，软质段具有弹性，而硬质段则在常温时发挥架桥点一般的作用，可防止塑性变形。但当温度上升时，硬质段的塑胶成份会熔融，失去作为架桥点的作用，而成为可塑性变形，如同塑胶般加工时成型。 三、 TPE才料的种类： TPE的种类很多。如上所述，TPE含有硬质段及软质段，份类的方法通常是以影响最大的主链份子構造的差异来份几大类，再以软质段、硬质段之份子固定方式之不同细份。可形成软质段的份子包括以下的橡胶：聚丁二烯（BR）、聚异戊二烯（IR）、天然橡胶（NR）、乙烯-丙烯橡胶（EPDM）、丁基橡胶（IIR）、聚异丁烯、聚乙烯-聚丁烯、非结晶性聚乙烯、聚醚、聚酯等。 另一方面，形成硬质段的份子可使用以下塑胶：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、间规聚合1,2聚丁二烯、反式1,4聚异戊二系、聚氨酯、聚酯、聚酰胺等。 TPE的另一种份类法，为依巨观構造的差异，份为纯TPE及混掺TPE。纯TPE是指一个份子链中，既有软质段与硬质段的共价结合，在经聚合或缩聚合而成之高份子聚合物；混掺型TPE则是将作为软质段的橡胶成份， 与作为硬质段的塑胶成份，二者混掺制成，以苯乙烯系及氯系TPE为主流，用途逐渐扩大。 1.TPU（热塑性聚氨酯） TPU主要由(1)短链二醇与异氰酸酯反应所得PU作硬质段，长链二醇与异氰酸酯反应所得PU作软质段，二者構成直链状多嵌段的共聚物即为TPU。TPU主要依其软质段之聚醇份两大系列：聚醚系及聚酯系，然后可内细份为PTMG、PEG（polyoxyethylene glycol）、PPG（polyoxypropylene glycol）、ADP（Adipic ester系）、PCL（caprolacton系）、PC（polycarbonate系）等，TPU中软质段的差异，对物性所形成的影响如下： 抗拉强度 聚酯系 聚醚系 撕裂强度 聚酯系 聚醚系耐 磨耗性 聚酯系 聚醚系 耐药品性 聚酯系 聚醚系 耐菌性 聚酯系 聚醚系 密度 ADP PCL PTMG 低温特性 PTMG PCL ADP 反发挥性 PTMG PCL ADP 耐水解性 PC PTMG PCL ADP 耐热老化性 PC PCL ADP PTMG 耐油性 ADP PCL PTMG PU的硬质段所用的二异氰酸酯亦有许多种，但适于TPU的硬质段则很少。最重要的二异氰酸酯则为MDI与TDI。 TPU在性能及加工上有以下主要特点： 优点： ＊耐磨耗性为各类TPE中最大的 ＊具高强度、高韧性、高透明的特性 ＊抗疲劳性、耐寒性、耐油性佳 ＊环保无毒可回收，可用于医疗器才 缺点： ☆耐热性一般 ☆耐候（紫外线）性不足（可添加紫外线安定补强） ☆成品残留应力大、易粘模 2.TPO（聚烯系弹性体） TPO的硬质段为PP或PE等聚烯，软质为EPDM（三元乙丙胶）等橡胶，将两者良好的混掺即得TPO。由于TPO与软