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从分子结构,合成方法与硬度控制区分TPE与TPU材料

作者:admin 时间:2018-12-25 15:16   
国内叫“TPE”的材料,基本上属于苯乙烯类热塑性弹性体。故下文中所提到的与TPU相区分的TPE都是苯乙烯类热塑性弹性体。为了让大家对这两款材料有一个比较全面的认识,下面将从分子结构、合成方法、控制硬度的手段、区别方法等方面进行分析比较,以更好地进行区分两者。
 
TPE材料
一、分子结构
 
TPE是苯乙烯类热塑性弹性体,为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段聚合的共聚物。而TPU是聚氨酯热塑性弹性体,是由二异氰酸酯类分子和多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的嵌段共聚物。他们都是嵌段共聚物,但他们的软硬链段组成不一样。TPE的硬链段是聚苯乙烯,软链段是丁二烯或加氢丁二烯。TPU的硬链段是二异氰酸酯和扩链剂,软链段是低聚物多元醇长链。
 
TPE和TPU分子结构比较
 
二、合成方法
 
TPE的合成一般是通过先反应一等份苯乙烯,再加入丁二烯反应掉,最后加第二等份的苯乙烯进行阴离子顺序聚合得到。而TPU一般是二异氰酸酯和多元醇通过本体熔融缩聚或溶液缩聚得到。从聚合机理上来说,TPE的合成属于阴离子聚合机理,TPU属于缩聚聚合机理。
 
三、硬度
 
TPE和TPU都可以调节硬度,都有一定的硬度范围,像TPE的硬度可以在0A-100A范围变动,而TPU硬度范围则通常是在60A~70D。TPE除了可以调节苯乙烯的含量来控制硬度,还可以通过乙烯基的加成程度控制硬度。乙烯基少就软,可以软到像PE塑胶袋那种程度,多就硬,因为Tg 高嘛。
 
但值得注意的是TPE基本不单独使用,而常常与多种材料混合使用,像典型的鞋材用TPE就由30%TPE、30%油类、15%聚苯乙烯、25%的滑石粉或碳酸钙组成。这就使得其硬度调节手段比较多样。TPU则主要通过调整二异氰酸酯和多元醇的比例来调节硬度,通常是单独使用,或搭配少量的助剂使用。
 
TPE区分方法
 
四、区分方法
 
TPE和TPU的性能颇为相似,仅仅靠肉眼是没法区分的,但通过一些简单的方法可以加以区分。
 
1.用手捏一捏
 
用手捏,主要看看弹性恢复能力。TPE弹性恢复比较慢,TPU弹性恢复比较快,因为TPU的材料结构为聚合物均相结构,属于聚合物树脂类。而TPE则是多组分共混而成的多相结构聚集的合金材料。高硬度的TPE加工容易发生制品变形,而在所有硬度区间范围内,TPU均表现出优良的弹性,并且制品不易变形。
 
如果用手不好操作,可以用夹子,夹住24个小时,就更容易看出恢复的难易程度。
 
2.用手摸一摸
 
就手感来说,TPE手感比较细腻一点,TPU摸起来粗糙一点。从它们的硬度可以大概反映一点区别,TPE属于中低硬度,在触感的舒适度方面更为卓越,TPU属于中高硬度,更多在弹性和强度上表现优异。
 
3.用火烧一烧
 
TPE燃烧时火焰上黄下蓝,火焰底部有轻微的气泡,气味为特殊芳香味附带石油气味(石油味为PP组分燃烧气味)。TPU燃烧时火焰基本是黄色,火焰底部发泡厉害,有兹兹的轻微爆炸声,带有一定的刺激性异味。
 
4.仔细瞧一瞧
 
虽然TPE和TPU大多数产品是黑色的,但也有透明的产品。对于透明的产品,TPU的透明性优于TPE,同时它也没有透明TPE那么容易沾粘。
 
东莞市以恒高分子材料有限公司是从事高分子材料研发、生产、销售、服务于一体的高分子材料企业,以恒高分子企业多年来专注于热可塑性弹性体(TPE、TPR、TPV、TPO、TPU、SBS、SEBS)之复合材料的研发、生产,积累了丰富的经验。通过不断引进先进的生产线,确立了品质、产能上的优势,保障了供货的高品质、快捷。