热塑性弹性体的加工和应用
可生产高硬度制品（比EPDM简便），而且按角可以热熔接。
? 挤出机：长径比（L/D）24/1，压缩比 2.5/1。 ? 挤出温度（℃），由55A→50D；
进料段175～195，过渡段180～195，计量段180～200， 机头 195～210，口型 200～215，熔体 200～215 ? 挤出前粒料要干燥（70～80℃X3h），否则挤出物有气孔。 ? 挤出滤网：有挤出机→过滤机 60/40/20目。 C．软管
以PP为内管，聚酯为增强层，外层胶包覆的PP/TPV复合软管（图11），是通过TPV和热熔胶（例如 Day chem. International，Inc 的Numel热熔胶）共挤出，使外层胶TPV与
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聚酯线牢固粘合（剥离强度达4KN·m）。通过适当的其他粘合剂与TPV共挤出，TPV与尼龙、芳纶和镀铜钢丝都能良好粘合。图12为TPV/PP复合软管的生产线。
图11 PP/TPV复合软管结构
图12 软管外胶包覆生产线
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热塑性弹性体的加工和应用
D、电线电缆
EPDM TPV 代替EPDM硫化胶作为耐热电缆护套已在国外生产多年，国内由于价格问题，并未广泛使用。TPV在国内已用生产汽车点火线护套，替代以前使用的硅橡胶和EPDM。
E、注塑制品
许多家电和生活用品以及其他工业制品，现在已越来越多选用EPDM TPV。大多数采用注塑成型生产。
注塑用的Santoprene粒料先要干燥：新料80℃×3h，回料80℃×4h，阻燃剂80℃×3.5h，特殊用途牌号要较长的干燥时间。 推荐的注塑条件：
机筒：后部 180-195℃、前部190～210℃ 注嘴：200～220℃ 熔体：200～220℃ 模具：25～40℃
注塑总周期：100～200S 螺杆转速：100～200RPm 模压收缩率：1.5～2.5%
4.3 热塑性聚酯弹性体 （1）特点
以杜邦公司Hytrel为代表的TPEE具有以下特点： A、 硬度比较高，感觉像塑料。邵尔D型硬度30～82. B、 机械强度高，最高可达48MPa C、 耐热、耐寒性好，使用温度上限140℃，脆性强度<-70℃
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D、 抗冲击（低温冲击）、耐疲劳。罗斯缺口屈挠个口增长性能可达1×10次
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E、 抗撕裂：ASTMD1004的C型撕裂强度51×253KM.m(硬度由35D～82D) F、 弹性高：回弹性60～70% G、 耐蠕变
H、 耐油、燃料和多种其他化学药品
（2）应用
虽然Hytrel在1972年就已工业化，但其应用的发展势头远远不如TPV。由于价格高，也限制它在一般用途的使用，大多用于要求苛刻的高端制品。
A、 汽车安全气囊展开门。国内外已确认Hytrel市目前最佳的材料。 B、 液压软管。内外层都用Hytrel，挤出机螺杆是渐变变流螺杆（Gradual transition
screw），等螺距、高压缩比（2.7/1～4/1）。 C、 工业车轮。耐磨、质量轻。
D、 挠性连轴节：耐磨、高载荷和高扭矩下生热小。
E、 消防胶管内层胶：耐水解、耐霉菌、抗疲劳性都优良。 F、 越野滑雪靴底：低温屈挠性好、抗疲劳性佳。 G、 汽车防尘罩
中档防尘罩（如齿条防尘罩）采用EPDM TPV（如Santoprene），中高档和高档防尘罩（如CVJ）采用TPEE（如Hytrel）。天津环宇公司用进口生产设备已大批量生产。
从表11可见，只有硬度47D级的TPEE可以达到大众和德尔福（Delph）的防尘罩力学性能
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热塑性弹性体的加工和应用
要求。生产工艺：注一吹成型、设备与TPV防尘罩相同。TPEE注塑之前必须严格控制水分含量（<0.1%）注一吹操作中，TPEE的温度敏感性比TPV达，要多加注意。
目前中国橡胶行业使用TPEE量最大的产品就是汽车防尘罩，但是相对用量还是不大。 据杜邦公司称：日本Shuehiro公司从传统的硅橡胶改用Hytrel来制作遥控器的按键，从而缩短了生产周期、增强了设计的灵活性，相当“理想“。如果此技术得到推广，则TPEE的用量会大大增加。
表11防尘罩（CVJ）的部分技术要求与TPEE和TPV性能对比 技术规范 项目 邵尔D型硬度/度 拉伸强度/Mpa,≥ 100%定伸应力/Mpa, ≥ 拉断伸长率/%,≥ 撕裂强度/kN.m- 4.4 热塑性聚氨酯弹性体（TPUR,TPU）
目前，我国三大类聚氨酯橡胶中，M-PUR（混炼型聚氨酯橡胶）萎缩、C-PUR（浇注型聚氨酯橡胶）发展较快、T-PUR（热塑性聚氨酯弹性体）较为平稳。 （1） 特点
A、 强度高。在现有的TPE中强度最高者，29.4～49MPa（硬度60A～80D）.
图13为四大类TPE的应力应变曲线。由图可见，TPUR具有高的拉伸强度和良好的应力应变性能。同时TPUR在较长时间负荷作用下，应力应变曲线下降幅度较小，说明它适宜在长期负荷的恶劣环境中工作。 B、 有优异的耐磨性（表12）。 C、 耐热性能并不突出。通常TPUR仅容许长期暴露在80℃以下的工作温度环境中，软的
和硬的品级可以短期暴露在100℃工作温度下，硬度高的品级可以在120℃温度环境中短时间工作。
D、 低温性能优异。脆性温度<-70℃,在低温下有很高的抗冲击强度，-20℃以下也不
会破裂。
E、 耐液体性能。耐酸碱较差，耐矿物油、脂较好，但对含乙醇的车用油有较大的溶胀
时。一般，耐热水、耐湿气能力较差。但有些品种，对耐热水性能有较大改进。 F、 耐候性良好。虽然在日光紫外线长期照射下会轻微变黄，但材料的性能影响不大。
户外使用的TPUR，配方中均配有紫外线稳定剂，也可添加炭黑屏蔽紫外线，提高使用寿命。
室温下的屈挠性能很好。
图13 4大TPE的应力——应变行为
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1材料性能 TPEE(Hytrel) TPV(Santoprene) 8105 BK 47 32 600 134 103-40 40 19 8.6 600 64.6 103-50 50 27 10.0 600 90 大众 TL 52281 45±4 25 9 550 DELPH 45(36～52) 29 300 100 热塑性弹性体的加工和应用
表12 TPUR与其他材料耐磨性的比较
台伯尔（Taber）磨耗试验 材料 TPVR 低硬度（80A） 高硬度（98A） 尼龙6 尼龙66 尼龙610 聚甲醛 聚丙烯 磨耗量/mg 16 4.7 7.4 7.9 8.8 15.2 24.6 1）旋转辊筒磨耗试验材料 TPVR 天然橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 2） 3磨耗量/mm 65.6 167.5 151.9 112.5 注： 1)：载荷980N、转数1000、磨轮CS-17 2): DIN 53516
（2） 主要牌号
A、 国产TPUR主要有天津市塑料化工二厂和山西化工研究所合成化工厂（见表13） B、 国外主要品种见表14
表13 国产TPVR
生产厂 类型 聚醚 天津塑化二厂 聚脂 牌号 JM-80 JM-85 JM-90 J2h-80 J2h-85 J2h-90 山西化工所 聚醚 SA-1G SA-1 硬度（邵A）/度 80±2 85±2 90±2 80±2 85±2 90±2 84~90 60~98 拉伸强度/MPa 30 35 40 35 40 45 25~45 16~36 拉断伸长率/％ 500~700 500~650 500~600 500~600 500~600 500~550 400~800
（3） 加工工艺
A、 胶料干燥：使用前烘干，保证含水量<0.1%，甚至达0.02%。
硬度<85A者，（80～90）℃×6h；硬度>85A者，（100～110）℃×3～5h. B、 注射：
? 普遍采用三段螺杆注射成型。螺杆长/径（L/D）比>15/1,一般在18/1～24/1范围内。螺杆压缩比应<4:1,通常在2:1～3.5:1范围内。注射机容量应为制品的40%～80%。 ? 注塑温度：C1 190℃、C2 205℃、C3 215℃、C4 205℃、注嘴195℃。
? 熔体温度：硬度（75～90）A/（28～40）D者 180～210℃，硬度（90～95）A/(40～
52)D者 190～225℃，硬度>95A/55D者 210～245℃。
? 螺杆转速：螺杆直径（D）33、50、70和120mm，相应螺杆转速为120、80、65、
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30r.(min).
? 注射压力：一般为80～100MPa,低硬度小型制品6～10MPa。保压压力应大于1/2
注射压力。
? 模具温度：20～60℃。
? 制品后处理：为达到制品预期的机械性能，注射好的TPUR产品要进行后处理。一般在烘箱中120℃×（50～20）h，再在室温下停放数周。但为了尽快达到预期性能，消
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热塑性弹性体的加工和应用
除制品内应力，在大型制品中普遍使用淬火后处理。TPUR的淬火条件——制品硬度<85A者，80℃×20h，>85A者100℃×20h. C、 挤出
? TPUR熔融温度范围较窄，达到某一特定温度时，粘度会急剧下降，因此要严格挤出温度在±2℃范围内。
? 水分含量比注射更敏感，必须严格干燥。
? 螺杆：一般使用单螺杆挤出机。长径比（L/D）25～30,压缩比2:1～3:1. ? 挤出温度：硬度60～80A者，C1 130～140℃、C2 145～160℃、C3 150～170℃、C4 160～180℃、接头区 140～180℃、喷嘴区130～170℃。硬度85～95者，C1 150～170℃、C2 160～180℃、C3 170～185℃、C4 180～200℃、接头区175～205℃、喷嘴区170～200℃ 。 ? 过滤滤网：20/40/60。
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? 螺杆转速：<40r.(min)。 ? 料温：170～180℃。 D、 溶液加工
TPUR应用领域扩大，以溶液方式通过涂、喷、浸应用于皮革、织物、防水涂料、粘合剂等。 将TPUR溶于极强性溶剂（如甲乙酮、二甲基甲酰胺等）中，在一定范围内搅拌使之溶解即可用于溶液加工。 （4） 应用
根据上述TPUR的特点，TPUR主要应用于高机械性能、高耐磨部件。 A、 筛板 一般筛板市用浇注型聚氨酯橡胶（C-PUR）制造的。为克服C-PUR固化时间长、生产效率较低的缺点，对于小型PU筛板可使用TPUR以注射方式加工。也有企业采取挤出-旋转熔接工艺生产TPUR筛板。 B、 密封件 利用TPUR高强度、耐矿物油、耐磨的特点，采用注射成型生产液压U型密封圈等，生产效率提高，使用效果良好。 C、 消防胶管 以耐水解、耐霉菌品级的TPUR作消防胶管内衬层。我国曾从国外引
进两条生产线。
D、 鞋类 运动鞋底、滑雪靴等 E、 液压胶管 F、 减振件 G、 脚轮 H、 电缆护套 I、 PU合成革 使用二甲基甲酰胺（DMF）、甲乙酮（MEK）、甲苯等为溶剂以及适当
的助剂与TPUR胶料配置成各种规格、液型TPU合成革树脂溶液，然后用湿法刮涂或浸渍等方式加工成PU合成革，用于衣料、箱包和鞋类的生产。
此外，也可以使用TPUR胶粒直接熔融粘附于织物表面层，生产PU涂覆织物。 谢忠麟
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