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关 键 词：杯垫TPV材料
行 业：塑料 热塑性弹性体
发布时间：2019-06-06
TPV简介: 热塑性化橡胶（英文为Thermoplastic Vulcanizate），又称聚烯烃合金热塑性弹性体,简称为TPV，热塑性化橡胶的中文简称为热塑性橡胶（英文Thermoplastic Rubber），简称为TPR，但这个名称容易和其它种类的热塑性弹性体（英文为Thermoplastic Elastomer） Santopne TPV 121-87 注塑，挤出，吹塑成型或真空成型。良好的物理性能和耐化学性出色的抗曲疲劳性，良好的耐臭氧，抗紫外线、汽车应用，密封件和垫片。93A黑色。Santopne TPV 123-40 注塑，挤出，吹塑成型或真空成型。良好的物理性能和耐化学性出色的抗曲疲劳性，良好的耐臭氧，抗紫外线。汽车应用。41A黑色。Santopne TPV 123-50 注塑，挤出，吹塑成型或真空成型。良好的物理性能和耐化学性，出色的抗曲疲劳性，良好的耐臭氧，抗紫外线。汽车应用，密封件和垫片。51A黑色。
3）吹塑加工——TPV机械操作条件要求与注塑和挤塑所规定的相同。模具设计、型坯尺寸、加工周期时间、以及壁厚均匀等吹塑加工因素都与制件的几何形状有很大的关系。熔体加热过度将使牵伸比下降，应当避免过热。TPV主要由二部分，，一是塑料作为连续相，二是橡胶作为分散相。通常橡胶需要与软化油或增塑剂与之配合。化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。另外为了降低成本或者提高某方面的性能，一些无机填料会被填加。TPV原料的主要特色有：抗老化功用和杰出的耐候,耐热功用杰出；抗永世变形功用; 抗张强度高,高韧性和回弹功用杰出；环保功用和可重复运用；优异的电绝缘功用；硬度规模广泛；运用温度规模广泛；TPV可在-60℃～135℃温度规模内运用,运用温度规模广泛；TPV硬度规模在25A～65D之间,可以满意广泛的硬度恳求。热塑性化橡胶又被称为tpv材料，以其良好的理化性质和超长的使用寿命而享誉市场，成为了一种可以取代传统橡胶的新型材料，在诸多领域均颇受重视。那么作为这样一种性能优异的产品，新兴的tpv材料究竟能够在哪些领域获得使用？1.汽车工业
Tpv材料拥有良好的弹性和压缩性能，能够被制成各类密封件和管件，使得其在汽车工业中可以大显身手。Tpv材料能够替代传统橡胶而在汽车密封条、通风管、缓冲器、高压点火线等配件制造中发挥更大的作用，而良好的耐候性和抗老化性也使得这些配件的使用寿命更长，更符合汽车工业中对于各类配件的要求。
2.电子电器
专业放心的tpv材料由于具有高超的抗张强度、高韧性和高回弹性特点，使得其在电子电器行业也能分得一杯羹。尤其是在数控同轴电缆、矿山电缆、船舶/钻井平台等设施的电力电缆上发挥强大作用，成为这些特种工业领域不容忽视的材料之一。
3.建筑材料
Tpv材料同时还能在建筑材料领域发挥重要作用，主要用于制作各类建筑器材的动力部件密封条、建筑伸缩缝等等，这是传统橡胶材料难以实现的。利用tpv材料制造而成的各类建筑设备配件也拥有更强的耐磨损能力，也正是因为这些小小的tpv材料的存在，保证了每一次建筑施工的安全性。
由此可以看出，tpv材料属于真正的小材料有大作用，当然这其中的科技含量自不必多言。在各类领域中的每一次运作，利用tpv材料制成的各类配件都在守护着这些工程和施工人员的安全，同时也让市场意识到，tpv材料还有其可以伸展拳脚的更广阔空间。
许多塑料和橡胶之间可形成TPV，但仅有个别共混物经过动态化后具有实用价值，目前商业化的有PP/PE/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。
TPV基本性质：TPV材料又称为热塑性动态化弹性体，TPV外观为淡或黑色颗粒（图示为淡TPV颗粒)，TPV材料具有优异的耐磨性和弹性，拉伸强度高，良好的耐老化,耐高温以及一定的耐酸碱耐溶剂性能，TPV耐高温性能优良，可在120℃条件下连续使用，可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等多种材料共注塑或挤出成型。
TPV材料应用领域：
电子电器:
1、各种耳机线外皮，耳机线接头；
2、矿山电缆、数控同轴电缆、普通及电线电缆绝缘层及护套；
3、电源插座、插头与护套等；
4、电池、无线电话机外壳及电子变压器外壳护套；
5、船舶、矿山、钻井平台、核电站及其它设施的电力电缆线的绝缘层及护套。
汽车工业:
1、汽车密封条、密封件系列；
2、汽车防尘罩、挡泥板、通风管、缓冲器、波纹管、进气管等；
3、汽车高压点火线。可耐30-40KV电压，可满足UL94 V0阻燃要求；
消费用品:
1、手动工具、电动工具、除草机等园艺设备的零部件；
2、家用电器上使用的垫片、零件；
3、剪刀、牙刷、鱼竿、运动器材、厨房用品等产品的手柄握把；
4、化妆品、饮料、食品、卫浴用品、用具等产品的各类包装；
5、各种轮子、蜂鸣器、管件、皮带等接头的软质部件。
6、针塞、瓶塞、吸管、套管等软胶件；
7、电筒外壳、儿童玩具、玩具轮胎、高尔夫袋、各类握把等。
建筑建材:
1、动力部件密封条
2、建筑伸缩缝、密封条
3、供排水管密封件、水灌系统控制阀等。
交通器材:
1、道路、桥梁伸缩缝；
2、道路安全设施、缓冲防撞部件；
3、集装箱密封条。
TPV英文为Thermoplastic Vulcanizate。字面释疑：T——Thermo，中文“热”的意思；P——plastic，中文“塑料，可塑的”之意；V——Vulcanizate,中文“化橡胶”之意，合起来理解，TPV即指热塑性化橡胶。
许多塑料和橡胶之间可形成TPV，但仅有个别共混物经过动态化后具有实用价值，目前商业化的有PP/PE/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。
TPV基本性质：TPV材料又称为热塑性动态化弹性体，TPV外观为淡或黑色颗粒（图示为淡TPV颗粒)，TPV材料具有优异的耐磨性和弹性，拉伸强度高，良好的耐老化,耐高温以及一定的耐酸碱耐溶剂性能，TPV耐高温性能优良，可在120℃条件下连续使用，可与PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET等多种材料共注塑或挤出成型。
TPV材料应用领域：
电子电器:
1、各种耳机线外皮，耳机线接头；
2、矿山电缆、数控同轴电缆、普通及电线电缆绝缘层及护套；
3、电源插座、插头与护套等；
4、电池、无线电话机外壳及电子变压器外壳护套；
5、船舶、矿山、钻井平台、核电站及其它设施的电力电缆线的绝缘层及护套。
汽车工业:
1、汽车密封条、密封件系列；
2、汽车防尘罩、挡泥板、通风管、缓冲器、波纹管、进气管等；
3、汽车高压点火线。可耐30-40KV电压，可满足UL94 V0阻燃要求；
消费用品:
1、手动工具、电动工具、除草机等园艺设备的零部件；
2、家用电器上使用的垫片、零件；
3、剪刀、牙刷、鱼竿、运动器材、厨房用品等产品的手柄握把；
4、化妆品、饮料、食品、卫浴用品、用具等产品的各类包装；
5、各种轮子、蜂鸣器、管件、皮带等接头的软质部件。
6、针塞、瓶塞、吸管、套管等软胶件；
7、电筒外壳、儿童玩具、玩具轮胎、高尔夫袋、各类握把等。
建筑建材:
1、动力部件密封条
2、建筑伸缩缝、密封条
3、供排水管密封件、水灌系统控制阀等。
交通器材:
1、道路、桥梁伸缩缝；
2、道路安全设施、缓冲防撞部件；
3、集装箱密封条。tpv的基本配方构成（解析各组分影响）
制备tpv 的基本配方：pp 30 份，充油epdm （环烷油等）70 份，过氧化二(dcp ) 适量，超细滑石粉适量，其它助剂适量。
（1）环烷油用量对性能的影响分析
epdm的分散程度和界面层结构是影响epdm/ pp -tpv 性能的内在因素，pp 与epdm 的表面张力和溶解度参数都很相近，而在pp熔融温度下，由于epdm 粘度远大于pp 粘度，与pp不具备粘度相近的共混原则；但epdm 的粘度随充油量的增加而明显下降，且当充油质量分数在20%和30%时，粘度随温度变化明显。因此，合适的充油比对epdm与pp的相容性与分散性非常重要。
（2）pp种类与用量（流动性）对性能的影响分析
高mfr的pp 能在较低温度下与充油epdm 熔融共混，其相同粘度共混温度的范围更宽，这有利于epdm 充分分散到pp中；此外，粉状pp的力学性能虽然比粒状pp差，但二者生产的tpv性能相近，且粉状pp充油时更均匀，有利于epdm与pp共混均匀。
（3）橡塑组分的选择对性能的影响分析
当epdm的用量超过30份时，共混物的冲击强度呈现下降的趋势。随着橡塑比的降低，epdm/pp共混物的模量、拉伸强度、压缩永久变形、100%定伸应力和硬度均有所增大，扯断伸长率是先增大后减小，耐溶剂性和加工流动性提高。
（4）dcp用量对性能的影响分析
据实验数据表明，当dcp 质量分数为1. 5 %时epdm/ pp 已完全动态化。
如何辨别门窗密封条的材质？
TPVC密封条：外观光亮度高；弯曲回弹性能较差；低温较硬，没弹性；燃烧气味大；燃烧火焰主体为，根部为绿色；
TPE（S）密封条：外观为雾面；弯曲回弹性良好，燃烧有特殊芳香气味；燃烧火焰主体为，根部为蓝色；
TPV密封条：外观为雾面；弯曲回弹性好；燃烧有一股石油味；燃烧火焰主体为，根部为蓝色；
EPDM密封条：弯曲回弹性优，燃烧呈味略带橡胶气味，燃烧后的位置，用手摸，手上会粘上粉末状黑色物质。TPE广义上来说是所有热塑性弹性体总称.
TPR英文名 thermoplastic rubber 热塑性橡胶 一般以sbs为基材改性而成
TPU类热塑性弹性体
TPV:是动态化型的TPO.
TPO:烯烃类热塑性弹性体,以PP为硬链段和软链段EPDM(三元乙丙橡胶)的共混物.
总体上来说热塑性弹性体性质都是介于化橡胶和通用塑料之间,兼具两个优点.TPV材料具有良好的弹性、耐压缩变形性、耐老化性、较广的使用温度范围（-60—150℃）、硬度(25A—54D)可调等优良特性，同时具有易染色、易加工、绿色环保，可回收使用等加工特性。广泛的应用于汽车、建筑、轨道交通、家电、电子电器、鞋材、器材、线缆、光伏等领域。目前，TPV 在汽车领域的应用为广泛，其次是建筑行业，再次是应用在家电领域，下面让我们来分别了解一下TPV在各个领域的应用。
1. 汽车
TPV主要应用在汽车各类密封条/密封件系列材料、高压点火线、防尘罩、进气管、通风管、缓冲器、方向盘包皮、档泥板等。小编随后会发表一篇详细介绍TPV在汽车上的应用的文章，敬请关注。
TPV材料在汽车密封条和装饰件上的应用 图片来源于道恩
2. 建筑
建筑行业密封条一般都使用EPDM，而TPV材料具有与EPDM相进的耐候性能及密封性，且TPV的加工更加方便，所以自TPV诞生以来，建筑行业一直是TPV材料的一个重要应用方向；供排水管密封件、水灌系统控制阀等。国际航运集装箱密封条、道路安全隔离设施、缓冲防撞部件。热塑弹性体(TPE)密封条在木门、防盗门、推拉门、各种铝塑门窗等其他门窗上起着关键的作用。明显的就是防震，在门挡线上装上它之后就减轻（甚至消失）了关门(窗)时碰撞声，对门扇的边缘起一个保护作用，并延长了门的寿命,减小了噪音。
其次就是密封，减震，隔绝室内外空气，有效的起到了一个保温、节能的作用，而且会防止蚊虫等小虫子钻到室内。TPV在建筑业主要的应用是密封条。建筑橡胶密封条主要应用于建筑的门窗和幕墙密封。近年来，建筑业的快速发展带来门窗、幕墙的大量增加，从而引起对橡胶密封条的较大需求。
TPV材料用作建筑密封条
3. 家电
TPV在家用电器应用的优势表
广泛的产品组合
专用于家用电器
UL NSF FDA RoHS认证
经久耐用
优异的密封性
出色的耐化学性
设计的自由度高
部件整合于更小的公差
可与聚粘合
易于着色
制造方面的优势
加工过程中可回收利用
与热固性橡胶相比工序更少，加工周期更短
更低的成本
TPV在家电行业按应用类型可以分为下图中几种情况：
内置式吸尘器进气管，来源：埃克森美孚
4. 电线电缆
通常TPV材料应用于在户外使用或者需要柔韧性的电缆护套层上。一般汽车点火线的护套或者绝缘层大部分都采用TPV。TPV在电缆上应用的优势有比重小，回弹好，耐老化，耐温好，耐溶剂，环保，可回收，易加工。TPV在行业的主要应用是医胶塞。传统化胶塞生产时产生大量的边角废料（约15%），导致了大量的原材料浪费；并且，其加工过程还存在能耗高、生产效率低等诸多问题。因此，在能源日益紧张的今天，开发替代传统化丁基橡胶的热塑性弹性体材料具有十分重要的意义。TPV（热塑性溴化丁基材料）就是一种理想的传统化丁基胶塞替代材料，热塑性溴化丁基材料不仅彻底解决了化丁基胶塞的边角料浪费难题，而且可以多次成型加工，从而大大降低了成本；并且，热塑性溴化丁基材料可以采用热塑加工方式成型，极大地降低了能耗，提高了生产效率。目前大力发展轨道交通，到 2020 年，我国将建成 16,000 公里的高速铁路。这一需求必然会进一步增加轨道交通铁道垫板领域 TPV产品的需求量。一般情况下，传统橡胶也可以作为轨道交通铁道的电板，但铁路项目的短期大批量供货，导致传统橡胶生产方法跟不上进度，采用TPV可以满足快速大批量供货的要求，可以预期该产品未来市场空间巨大。 五金工具手柄、密封圈、垫片等
通常该领域制品也可采用类弹性体（TPR），但当需要有一定的耐高温、耐油或者耐溶剂性能，则更多的会考虑TPV。众所周知：光伏行业对于接插件材料的要求是很严苛的：
1：耐候性—要求抗臭氧性好甚至达到f1户外使用等级
2：阻燃性—要求达到V-1等级或者更高的5VA等级
3：耐温性—零下40℃至80℃循环测试
4：环保性—符合ROHS以及REACH法规；可回收
5：柔软性—要求回弹性好，有优秀的密封性能
6：低温性—在零下40℃保持良好的挠曲性和抗冲击性
7：耐电压—能耐一定电压击穿，有优秀的绝缘性能
TPV材料能够满足以上要求，因此在光伏行业的接插件上有较多的应用。 埃克森美孚Santopne山都平TPV树脂具有优异的抗动态疲劳性、很高的抗撕裂性、极好的耐候性、良好的耐磨性和卓越的阻燃、抗紫外性能，对水基酸碱液体、极性油品具有出色的抗侵蚀能力，tpv材料的现状在－60℃～+135℃范围内可正常使用，在不承受负荷的情况下，耐高温能达到+150℃。埃克森美孚Santopne山都平TPV树脂拥有热塑性弹性体所具有低加工成本（免化、可直接挤出成型、成型、压延成型、吹塑成型等）和化橡胶的性能的特性。
tpv材料的现状 埃克森美孚TPV|山都平TPV|杜邦EVA|杜邦TPEE|tpee材料|eva原料|asa材料|沙伯asa|巴斯夫asa|耐候asa|pc原料|阻燃pc材料|PC加纤|pbt材料|阻燃pbt|加纤pbt|杜邦pbt|pom材料|耐磨pom|杜邦pom|poe材料|po增韧剂|透明增韧剂。
美国商实验室规定聚醚亚胺树脂的长期使用温度是338T和356T（根据等级），燃烧等级达到UL94V—0（10密耳厚度。）氧指数达47，聚醚酰亚胺符合飞机内件要求的FAA阻燃性和热稀放性的材料标准。它的玻璃化转变温度为419F，并允许在392F下间断使用，在更高温度下，产生短期偏移。在356T下，拉伸温度和挠曲模量分别在41和2068MPa以上。用玻纤、碳纤维增强的材料在接近玻璃态转变温度下，具有更高的强度和刚度。
聚醚酰亚胺在高温和应力下的长期抗蠕变性允许其在许多结构设备中代替金属和其它材料。在可变温度、湿气和频率条件下表现出很好的电性能。在GHz频率下的低损耗因数使聚醚酰亚胺具有高的微波可穿性。它的离子型污染物低水准，在 250F100% R． H．和207kPa下120小时用水提取后的导电率，在20兆欧以上，它可用作电子传感器元件的绝缘材料。
PEI是优良的涂层和成膜材料，能形成适用于电子工业的涂层和薄膜，并可用于制造孔径< 0.1μm、具有高渗透性的微孔隔膜。还可用作耐高温胶粘剂和高强度纤维等。
应用领域
由于PEI具有优良的综合平衡性能，卓有成效地应用于电子、电机和等工来部门，并用作传统产品和文化生活用品的金属代用材料。用PEI取代金属制造光纤连接器，可使元件结构化，简化其制造和装配步骤，保持更精确的尺寸。用于汽车领域，如用以制造高温连接件、高功率车灯和指示灯、控制汽车舱室外部温度的传感器（空调温度传感器）和控制空气和燃料混合物温度的传感器（有效燃烧温度传感器）。还可用作耐高温润滑油侵蚀的真空泵叶轮、在180℃操作的蒸镏器的磨口玻璃接头（承接口）、非照明的防雾灯的反射镜。
注塑模工艺条件:
干燥处理：PEI具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为150℃、4小时的干燥处理。
熔化温度：普通类型材料为340～400℃；增强类型材料为340～415℃。
模具温度：107～175℃，建议模具温度为140℃。
压力：700～1500bar。
速度：使用尽可能高的速度。
--嵌段共聚物
（SBS）
1 产品概述
系热塑性弹性体（又称为系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers，简称SBCs），目前是世界产量、与橡胶性能为相似的一种热塑性弹性体。SBCs系列品种中主要有4种类型，即：--嵌段共聚物（SBS）；--嵌段共聚物（SIS）；---嵌段共聚物（SEBS）；---型嵌段共聚物（SEPS）。SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加共聚物。
SBS类热塑性弹性体是是SBCs中产量（占70%以上）、成本、应用较广的一个品种，是以、为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶”。与丁橡胶相似，SBS可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量的热塑性弹性体。
SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势：
（1）可用热塑性塑料加工设备进行加工成型，如挤压、、吹塑等，成型速度比传统化橡胶工艺快；
（2）不需化，可省去一般热固性橡胶加工过程中的化工序，因而设备投资少，生产能耗低、工艺简单，加工周期短，生产效率高，加工费用低；
（3）加角余料可多次回收利用，节省资源，有利于环境保护。
SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。在橡胶制品方面，SBS模压制品主要用于制鞋（鞋底）工业，挤出制品主要用于胶管和胶带；作为树脂改性剂，少量SBS分别与聚（PP）、聚（PE）、聚（PS）共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度；SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点；SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。
目前我国SBS的生产能力21万吨/年，而国内市场的需求则已却超过了35万吨，国内市场缺口较大，产品具有良好的市场发展前景。
2 国内外市场需求现状及预测
2.1 国外市场分析
世界SBS产品工业化生产始于20世纪60年代。1963年美国Philips石油公司用偶联法生产出线型SBS共聚物，商品名Solprene。1965年美国Shell公司采用负离子聚合技术以三步顺序加料法开发出同类产品并实现工业化生产，商品名Kraton D。1967年花兰Philips公司开发出星型（或放射型）SBS产品，1972年美国Shell公司又开发出SBS的加产品（SEBS）。1973年，Philips公司推出了星型SBS产品。1980年，Firestone公司推出商品名为Streon的SBS产品，该产品的结合量为43%，产品有较高的熔融指数，主要用于塑料改性和热熔粘合剂。随后，日本的旭化成公司、意大利的Anic公司、比利时的Petrochim公司等也相继开发出SBS产品。
进入20世纪90年代以后，随着SBS应用领域的不断扩大，世界SBS生产发展迅猛，许多的石油化工企业都先后建成SBS生产装置。尤其在1994-1995年期间，由于Shell公司位美国俄亥俄州的SBS生产装置发生，造成世界市场上SBS供应紧张，由此引发了世界SBS生产能力的快速增长，特别是东亚和东南亚地区，如我国省、韩国等地新建了一批大型SBS生产装置。此外，随着近几年嵌段共聚物热塑性弹性体应用领域的不断扩大，市场需求增长加快，进而推动生产装置能力的快速增长。1992-2002年期间世界SBS生产能力年均增长速度达到8.04%，世界SBS生产能力已由1992年的60万吨/年增长至2002年的130万吨/年。
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