热塑性弹性体 TPE/TPR 配方材料特性及应用解析


在热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方体系里,其经典组成包含了多种材料,具体有 SBS/SEBS、油、(PP)、(PS)、硬脂酸锌、抗氧化剂、(钙粉)以及 TPU。其中,括号内的物质可依据具体的配方体系来决定是否添加。


 

(1)热塑性弹性体 SBS 与 SEBS:这是配方中最为关键的原料抉择,对成本以及材料性能起着决定性作用。就相同用途的配方而言,选用 SEBS 的话,每吨的价格会比 SBS 配方高出大概 3000 元。热塑性弹性体 SEBS 所制成的 TPR 具备如下优势:


 

a. 充油量较高,且充油速度较快。


 

b. 制品的力学性能卓越,像弹性、拉伸强度、拉伸永久变形以及压缩变形等各项指标,均优于相同分子量的 SBS TPE/TPR 配方。


 

c. 在耐候性、耐热性以及抗氧性方面表现更为出色。


 

d. 制品的表面呈现出爽滑且哑光的质感,而 SBS 制作的产品一般比较光亮(哑光也称作亚光,各类颜色的涂料都存在亚光和亮光的区别,亚光的表面略显粗糙,类似毛玻璃的表面。其反射光属于 “漫反射”,没有眩光,不会刺眼,给人一种沉稳且素雅的感觉。亮光则是表面光洁,反射光为镜面反射,带有眩光,给人一种明亮华丽的视觉感受。)


 

(2)热塑性弹性体 TPE/TPR 配方组成中的增塑剂 —— 油:主要用于调节物料的流动性以及降低成本。若要生产环保型的 TPR,就必须使用 TPE/TPR 环烷油和 TPE/TPR 石蜡油,并且要对芳烃(CA)值进行严格把控。部分油的技术参数中会对此有所标注,厂家会依据这些参数以及经验来挑选不同的牌号加以使用。正如大家所了解的,TPE/TPR 环烷油价格相对较为低廉,与 SBS/SEBS 的相容性良好,在充油量和充油速度方面具备一定优势,然而它常常会致使 TPR 成品的表面产生粘性,这也就是它无法完全取代石蜡油的原因所在,所以我们会根据客户的具体需求来选用不同的种类。依据胶的牌号不同,油的填充量可以在 120 - 160 份这个区间范围内。随着油填充量的增加,材料的力学强度会随之下降,而且填充量应当以不出现吐油现象为基本标准;粘度较高的油对力学性能的损耗相对较低,不过制品表面的爽滑度也会随之降低。


 

(3)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中塑料增强组分 - PP:它与 SBS、SEBS 的相容性都比较理想,能够用来提升硬度。选择 PP 的一个重要考量指标是 PP 的 MFR,如果熔体流动速率过低,就会显著影响塑化效果,导致产品表面不平整,出现疙瘩等问题。从经验来看,粉料 PP 的价格要低于粒料 PP,并且其分散性较好,所以是我公司主要采用的原料。但是,当 PP 与 SBS/SEBS 混合之后,会极大地降低 SBS/SEBS 原本所具有的透明性,所以它通常应用在对透明性要求较低的包 PP 和挤出料的配方体系当中。要是对透明性的要求较高,那就应当选择无规共聚的透明 PP,不过其添加量不宜过多。PP 的添加量大约在 40 - 50 份。由于 PP 不具备良好的耐磨性,所以不会用于鞋材的配方之中,当然在涉及到耐磨要求的配方设计时也需要充分考虑这一点。


 

(4)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中塑料增强组分 - PS:与 SBS 的相容性颇佳,通常被用于鞋底料以及包 ABS 的配方体系里,以此来增强耐磨性以及与 ABS 的粘结性。要是添加量过大,产品表面就会呈现出珠光色,同时还会增加配色的难度。


 

(5)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中的内润滑剂 - 硬脂酸锌:作为一种内润滑剂,它的作用是降低大分子在熔融状态下的分子间摩擦力,一般的添加量为 2 - 3 份。(转载请注明出处)


 

(6)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中的抗氧剂:用于增强抗老化性能,避免在加工以及使用过程中发生氧化和泛黄现象,其添加量一般约为 0.4 份。


 

(7)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中的填充料 —— 钙粉:主要用于填充,进而降低成本。通常会选择 1000 目以上的重钙粉,钙粉的添加量在很大程度上会影响材料的比重(密度),添加量越多,比重也就越高。


 

(8)热塑性弹性体 TPE/TPR 的配方组成中的 TPU:TPU 是在 ABS 包胶配方中所使用的一种至关重要的极性材料,其作用是增强 TPR 与 ABS 的粘结性,同时还有一种伴随 TPU 一同加入的相容剂。


 

(9)热塑性弹性体 TPE/TPR 配方中的阻燃剂:例如磷、氮系等。


 

(10)热塑性弹性体 TPE/TPR 配方中的抗紫外老化剂:炭黑。