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橡膠作為化工工業專用語,在生產合成和加工領域的使用十分頻繁。但人們在理解或使用它時,往往會質疑它和彈性體是否為同一概念,兩者之間有何區別,是否可以相互代用,為此讓我們看一下在一些權威性的經典著作中對它們是如何定義的。
以下幾句話請牢記:
  • 橡膠是彈性體的一種,熱塑性彈性體TPE是能夠用熱塑性塑料的方法進行加工的彈性體,橡膠是熱固性的彈性體;

  • 熱塑性與熱固性的最大區別是加工后的邊角余料能否再次加工,回收利用!

  • 熱固性塑料往往強度大于熱塑性塑料,同樣,橡膠的強度往往大于熱塑性彈性體的強度!
橡膠
橡膠是一種有機高分子,分子量達到幾十萬。它區別于其他工業材料之處分為4個方面:

1.能在很大的溫度范圍內(-50-150 °C)保持高彈性;

2.彈性模量低,比普通材料低3個數量級;

3.形變大,伸長率最大可以達到1000%(一般材料小于1%);

4.拉伸時放熱,而一般材料吸熱;

5.彈性隨溫度升高而增大,也于一般材料相反"(出處同定義二)。
由上可知,彈性體和橡膠的性能基本上都是重疊的,概括的說,就是"低模量,高延伸",但兩者也并非完全相同,至少表現以下2個方面:
1. 橡膠的優越特性往往需要通過交聯(硫化)后才能充分發揮,而某些彈性體則不然。
2. 某些彈性體材料可以不經過配合,煉膠,硫化等傳統的橡膠工藝而直接用塑料加工手段來制造產品。
所以彈性體的涵蓋面比橡膠更廣,如熱塑性彈性體SBS就是典型例子。
彈性體
定義一:"凡是室溫下受到變形力作用時在外形和尺寸兩方面都會產生較大變化,而當外力去除后能在很大程度上(明顯)恢復原樣的大分子材料"(摘自"ASTM 1972年橡膠名詞術語");
定義二:"在常溫下呈現橡膠狀彈性的高分子材料(包括橡膠和類橡膠物質)的總稱,包括各種天然膠和合成膠"(摘自"橡膠工業詞典"化工出版社1989年出版)。
從以上兩項定義來理解,雖然他們的出處不同,闡述的具體用詞也不同,但總的含義是相同的。
  • 彈性體都屬于高分子材料;

  • 在外力的做一下都會出現變形,而且變形量很大;

  • 一旦外力去除,絕大部分的變形隨之消失,僅有小部分甚至極小部分變形被永久保留下來,即所謂的永久變形。
所以彈性體的變形和復原特性和其他材料有很大區別: 首先當收到外力作用時,能立即產生變形,視乎無需花多大力即能聽人擺布;但一旦外力消失,卻有強烈的復原傾向。彈性體的這種特征正是其他材料望塵莫及的。
橡膠與熱塑性彈性體的區別
簡單來說,熱塑性彈性體是加熱成型的,用注塑機,擠出機,吹塑機都可以生產一些產品!具有水口可100%回收利用和部分傳統橡膠的功能!
但是一些機械性能和抗老化遠不及橡膠,例如汽車輪胎,熱塑性彈性體就做不了,只能天然橡膠才能做!
熱塑性彈性體可與PP,PC,ABS,PS,PE,PA等硬膠相粘,一般用部分汽車配件,生活用品,體育用品,兒童玩具及廚房用品等方面,并時常見的牙刷手柄上的軟膠就是熱塑性彈性體(TPE)
1.熱塑性彈性體是線性結構,通過氫鍵物理交聯,高溫時氫鍵斷開,可塑;橡膠是化學交聯,不具有熱塑性
2.橡膠較軟,熱塑性彈性體的硬度范圍很廣,介于橡膠和塑料之間。
3.加工方式不同,橡膠通過煉膠加工,熱塑性彈性體一般通過擠出注塑。
4.性能不同,橡膠通常需要添加各種助劑,需要硫化補強,而熱塑性彈性體性能很好
5.彈性體的概念范圍較廣,熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠,橡膠通常指熱固性橡膠
常見彈性體材料
根據彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體,熱塑性彈性體二大類。熱固性彈性體,這也就是傳統意義的橡膠(Rubber),熱塑性彈性體(Thermoplasticelastomer),縮寫為TPE,為上世紀90年代開始逐漸被越來越多的商業化應用。
這個分類同樣也說明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式:橡膠用熱固性設備加工,TPE采用熱塑性設備加工。
彈性體按照原料組成分類如下:

1. 傳統橡膠(Rubber):

1.1 不飽和橡膠

天然橡膠 Naturalrubber (NR)

異戊橡膠 Syntheticpolyisoprene (IR)

聚丁二烯橡膠Polybutadiene (BR)

丁苯橡膠Styrene-butadiene Rubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)

丁睛橡膠Nitrilerubber (copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)

氯丁橡膠Chloroprenerubber (CR)

1.2 飽和橡膠

丁基橡膠 IsobutyleneIsoprene Rubber (IIR) 或 Butyl Rubber

鹵化丁基橡膠Halogenated butyl rubbers (氯化丁基橡膠chloro isobutylene isoprene rubber: CIIR; 溴化丁基橡膠bromo isobutylene isoprenerubber: BIIR)

二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠EPM (ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDMrubber (ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propyleneand a diene-component)

氯醚橡膠Epichlorohydrin rubber (ECO)

聚丙烯酸酯橡膠Polyacrylic rubber (ACM, ABR)

硅橡膠 Siliconerubber (SI, Q, MVQ)

氟硅橡膠Fluorosilicone Rubber (FVMQ)

氟橡膠Fluoroelastomers (FKM, and FEPM)

氯磺化聚乙烯Chlorosulfonated polyethylene (CSM), (Hypalon)

氫化丁睛橡膠Hydrogenated Nitrile Rubbers (HNBR)

2. 熱塑性彈性體(TPE):

熱塑性聚烯烴彈性體Thermoplastic Elastomer-Olefine (TPE-O, TEO)

熱塑性苯乙烯類彈性體Styrenic thermoplastic elastomer (TES, TPE-S)

聚氨酯類熱塑性彈性體Themoplastic Polyurethane elastomer (TPE-U, TPU)

聚酯類熱塑性彈性體Thermoplastic polyester elastomer (TPE-E, TEEE)

聚酰胺熱塑性彈性體 Polyamidethermoplastic elastomer (TPE-A)

含鹵素熱塑性彈性體Thermoplastic Halogenated elastomer

離子型熱塑性彈性體Ionic thermoplastic elastomer

乙烯共聚物熱塑性彈性體Ethylene copolymer thermoplastic elastomer) (EVA)

1,2聚丁二烯熱塑性彈性體 Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer

反式聚異戊二烯熱塑性彈性體Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer

熔融加工型熱塑性彈性體Melt Processible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn)

熱塑性硫化膠Themoplastic Vulcanizates (TPV)
END

原文始發于微信公眾號(艾邦彈性體網):橡膠與熱塑性彈性體(TPE)的區別

作者 li, meiyong

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