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TPE彈性體與TPU原料特性的不同之處

  • 時間:2022-12-21 08:55:37
  • 來源:立恩實業
  • 作者:TPE

TPE,可看成所有熱塑性彈性體的總稱,TPU為熱塑性聚氨酯彈性體。從這個層面講,TPU只是熱塑性彈性體TPE的其中一類。

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通常講的TPE,指的是基于SBC(以SEBS,SBS為主)苯乙烯彈性體共混改性的合金彈性體,有些國家或地區也稱TPES.主要討論基于SBC改性的彈性體TPE(為便于敘述,以下均簡稱TPE)與TPU的特性及應用的不同。

1.結構組成上的差異

TPE。為共混型合金熱塑性彈性體。配混體系除含SBC基礎彈性體外,至少包含其他一種或多種配合劑組分,組分的種類多少根據TPE材料的性能要求而定。 

TPU.為聚合型熱塑性彈性體。對于TPU的聚合反應及相關單體,TPU是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)等二異氰酸酯類分子和大分子多元醇、低分子多元醇(擴鏈劑)共同反應聚合而成的高分子材料。它的分子結構是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)和擴鏈劑反應得到的剛性嵌段以及二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)等二異氰酸酯分子和大分子多元醇反應得到的柔性鏈段交替構成的。。

簡言之,TPE是共混型的多組分合金材料,TPU是聚合型的單組份聚酯材料。

基本特性比較

2.1 回彈性及耐磨性

TPU的回彈性及耐磨性要優于TPE,這主要源于分子鏈段結構的不同。另外共混型的TPE與聚合型的TPU相比,材料微觀結構和性能的均衡性要遜色。TPE的多組分,對其回彈性能會產生不利的影響。尤其是高硬度的TPE,較大比例的聚丙烯組分使得TPE回彈性大為下降,在外力持續作用下,制品容易出現變形。

2.2 硬度范圍

TPE具有寬廣的硬度調整空間:其硬度一般可以在0~100A內調整,甚至可以提供低于0A(以邵氏C或邵氏OO表述)的超軟TPE.

TPU的硬度范圍35~~90A,50~80D. 其中最常見的硬度是80~95A.硬度50~80D的TPU實際應用不多;硬度35~75A的TPU,材料成本較高。

2.3 材料質感

TPU具有較高的耐磨性,手感摩擦性強,爽滑性不佳;

TPE由于SEBS分子鏈結構較為柔順,使得材料的手感較為柔和舒適爽滑。

2.4 耐黃變抗UV性

TPE通用級(基于SEBS):抗UV3.5級;TPE(改性抗UV級):抗UV4~4.5級。 

TPU(聚酯型):抗UV3.5級左右;TPU(聚醚型):抗UV4~4.5級。    

2.5 包覆性

TPE可包膠的塑料種類:PP、ABS、PC、PS(HIPS)、PC+ABS、PA、PBT、SAN、PE、TRITAN等。

TPU可包膠的塑料種類:ABS、SAN、PC、PC+ABS、POM,PBT等。 

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加工特性比較

3.1 縮水率

TPE縮水率:1.5~2%,常見1.6%;TPU縮水率0.8~1.6%,常見1.0%。對于一些對尺寸要求較為嚴格的產品,確定了一種材料后,如替換另一種材料,可能會因為模具設計縮水的因素,導致制品尺寸沒法達到要求。

3.2 成型溫敏性

TPE成型溫度適應范圍較寬,通常有20~30℃左右的成型溫度調節空間,比如包膠ABS的一款TPE,可以在170℃成型,但對于不同的設備及產品結構尺寸,該型號的TPE可以調整至200℃成型,而材料物性及流動性不會有大的影響。

相對而言,TPU的成型就敏感得多,溫度即便有5~10℃的的變動,對TPU的流動性和加工性有較大影響,從而也導致相關成型參數如注塑速度、壓力等需要重新調整匹配。

3.3 脫模性

一般而言TPU比TPE更難脫模。

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4.材料應用選擇的建議

如上所述,TPE與TPU的性能存在一定的差異。應根據材料要求來評估是選用TPE還是TPU.

4.1 對回彈性、抗變形性和耐磨要求高的產品,原則上首先考慮采用TPU;

4.2 對觸感要求柔軟爽滑的制品,首先考慮用TPE;

4.3 選擇硬度低于70A的彈性體材料,從成本上來說先考慮TPE。

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