在廣義上,tPE 是所有熱可塑彈性體的總稱,通常被稱為彈性體。包括: SBS,Sebs,SIS,SEPS,TPO,TPV,TPU,TPVC,TPEE,TPA 等。
但是!在中國被稱為“TPE”的材料基本上屬于苯乙烯熱塑性彈性體。因此,下面提到的不同于TPU的TPE是苯乙烯熱塑性彈性體。
雖然 tPE 和 TPU 有不同的字母,但是外觀和性能甚至用途都很相似,有一定的靈活性和聚合物彈性的熱力學理論,都可以用在鞋子、智能揚聲器、智能手鐲、手機保護套等材料上。
因此,為了讓大家對這兩種材料有一個全面的了解,我們將從分子結(jié)構(gòu)、合成方法、控制硬度的手段、區(qū)分方法等方面對它們進行分析比較,以便更好的區(qū)分。
分子結(jié)構(gòu)
TPE是苯乙烯類以及熱塑性工程彈性體,為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段聚合的共聚物。而TPU是聚氨酯材料熱塑性生物彈性體,是由二異氰酸酯類物質(zhì)分子和多元醇、擴鏈劑共同進行反應發(fā)生聚合發(fā)展而成的嵌段共聚物。
它們是嵌段共聚物,但是它們的硬段和軟段是不一樣的。TPE 的硬段為聚苯乙烯,軟段為丁二烯或氫丁二烯。TPU 的硬段為二異氰酸酯和擴鏈劑,軟段為低聚物多元醇的長鏈。
合成方法
TPE的合成一般是先反應等份苯乙烯,再加入丁二烯反應,最后加入第二等份苯乙烯進行陰離子順序聚合。TPU通常通過二異氰酸酯和多元醇的本體熔融縮聚或溶液縮聚獲得。
從聚合機理來看,TPE 的合成屬于陰離子聚合機理,TPU材料屬于縮聚機理。
硬度控制
TPE和TPU都可以調(diào)節(jié)硬度,都有一定的硬度范圍。例如,TPE的硬度可以從0A到100a變化,而TPU的硬度通常從60A到70d。
TPE除了我們可以進行調(diào)節(jié)苯乙烯的含量來控制以及硬度,還可以同時通過乙烯基的加成反應程度不同控制材料硬度。乙烯基少就軟,可以軟到像PE塑膠袋那種文化程度,多就硬,因為Tg 高嘛。
但值得注意的是,熱塑性聚乙烯很少單獨使用,經(jīng)常與各種材料結(jié)合使用,例如鞋用熱塑性聚乙烯由30% 熱塑性聚乙烯,30% 油,15% 聚苯乙烯,25% 滑石粉或碳酸鈣組成。這使得其硬度調(diào)整手段更加多樣化。
TPU主要通過調(diào)節(jié)二異氰酸酯與多元醇的比例來調(diào)節(jié)硬度,通常單獨使用或添加少量添加劑。