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首頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > TPE與TPU材料的特性及應(yīng)用差異比較- 2018-08-30 10:39:06
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TPE，可看成所有熱塑性彈性體的總稱(chēng)，TPU為熱塑性聚氨酯彈性體。從這個(gè)層面講，TPU只是熱塑性彈性體TPE的其中一類(lèi)。
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(guó)家或地區(qū)也稱(chēng)TPES.本文主要討論基于SBC改性的彈性體TPE(為便于敘述，以下均簡(jiǎn)稱(chēng)TPE)與TPU的特性及應(yīng)用的不同。
1.結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(lèi)多少根據(jù)TPE材料的性能要求而定。
TPU.為聚合型熱塑性彈性體。對(duì)于TPU的聚合反應(yīng)及相關(guān)單體，筆者參考了網(wǎng)上相關(guān)資料，相對(duì)靠譜點(diǎn)的描述是——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(lèi)分子和大分子多元醇、低分子多元醇（擴(kuò)鏈劑）共同反應(yīng)聚合而成的高分子材料。它的分子結(jié)構(gòu)是由二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）或甲苯二異氰酸酯（TDI）和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)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(yīng)得到的柔性鏈段交替構(gòu)成的。至于有網(wǎng)友——熱可塑性TPU 彈性體，是由含NCO官能基的MDI 與含OH 官能基的POLYOL、1.4BG，經(jīng)押出混煉而制成的說(shuō)法，筆者只能表示嚴(yán)重質(zhì)疑。
簡(jiǎn)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。
2.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(yōu)于TPE，這主要源于分子鏈段結(jié)構(gòu)的不同。另外共混型的TPE與聚合型的TPU相比，材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的均衡性要遜色。TPE的多組分，對(duì)其回彈性能會(huì)產(chǎn)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(xù)作用下，制品容易出現(xiàn)變形。
2.2 硬度范圍
TPE具有寬廣的硬度調(diào)整空間:其硬度一般可以在0~100A內(nèi)調(diào)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(jiàn)的硬度是80~95A.硬度50~80D的TPU實(shí)際應(yīng)用不多；硬度35~75A的TPU,材料成本較高。
2.3 材料質(zhì)感
TPU具有較高的耐磨性，手感摩擦性強(qiáng)，爽滑性不佳；
TPE由于SEBS分子鏈結(jié)構(gòu)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(jí)(基于SEBS)：抗UV3.5級(jí)；TPE(改性抗UV級(jí)）：抗UV4~4.5級(jí)。
TPU(聚酯型）：抗UV3.5級(jí)左右；TPU（聚醚型）：抗UV4~4.5級(jí)。
2.5 包覆性
TPE可包膠的塑料種類(lèi)：PP、ABS、PC、PS(HIPS)、PC+ABS、PA、PBT、SAN、PE、TRITAN等。
TPU可包膠的塑料種類(lèi)：ABS、SAN、PC、PC+ABS、POM,PBT等。
3 加工特性比較
3.1 縮水率
TPE縮水率：1.5~2%，常見(jiàn)1.6%；TPU縮水率0.8~1.6%，常見(jiàn)1.0%。對(duì)于一些對(duì)尺寸要求較為嚴(yán)格的產(chǎn)品，確定了一種材料后，如替換另一種材料，可能會(huì)因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)縮水的因素，導(dǎo)致制品尺寸沒(méi)法達(dá)到要求。
3.2 成型溫敏性
TPE成型溫度適應(yīng)范圍較寬，通常有20~30℃左右的成型溫度調(diào)節(jié)空間，比如包膠ABS的一款TPE，可以在170℃成型，但對(duì)于不同的設(shè)備及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸，該型號(hào)的TPE可以調(diào)整至200℃成型，而材料物性及流動(dòng)性不會(huì)有大的影響。
相對(duì)而言，TPU的成型就敏感得多，溫度即便有5~10℃的的變動(dòng)，對(duì)TPU的流動(dòng)性和加工性有較大影響，從而也導(dǎo)致相關(guān)成型參數(shù)如注塑速度、壓力等需要重新調(diào)整匹配。
3.3 脫模性
一般而言TPU比TPE更難脫模。
4.材料應(yīng)用選擇的建議
如上所述，TPE與TPU的性能存在一定的差異。應(yīng)根據(jù)材料要求來(lái)評(píng)估是選用TPE還是TPU.
4.1 對(duì)回彈性、抗變形性和耐磨要求高的產(chǎn)品，原則上首先考慮采用TPU；
4.2 對(duì)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(lái)說(shuō)先考慮TPE。
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