TPE和TPU材料的區别及應用解析
來源 : 上傳更新 : 2019-04-29
來源 :艾邦高分(fēn)子
從廣義上來說,TPE是指所有熱塑性彈性體(tǐ)的總稱,包括:SBS,SEBS,SIS,SEPS,TPO,TPV,TPU,TPVC,TPEE,TPA等等。
但是!國内叫“TPE”的材料,基本上屬于苯乙烯類熱塑性彈性體(tǐ)。故下(xià)文中(zhōng)所提到的與TPU相區分(fēn)的TPE都是苯乙烯類熱塑性彈性體(tǐ)。
TPE和TPU雖然有一(yī)個字母不一(yī)樣,但是外(wài)觀和性能甚至用途都比較相似,都具有一(yī)定柔軟度和橡膠彈性,都是可以用在鞋材、智能音箱、智能手環、手機保護套等方面的材料。
所以,爲了讓大(dà)家對這兩款材料有一(yī)個比較全面的認識,下(xià)面将從分(fēn)子結構、合成方法、控制硬度的手段、區别方法等方面進行分(fēn)析比較,以更好地進行區分(fēn)兩者。
分(fēn)子結構
TPE是苯乙烯類熱塑性彈性體(tǐ),爲丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段聚合的共聚物(wù)。而TPU是聚氨酯熱塑性彈性體(tǐ),是由二異氰酸酯類分(fēn)子和多元醇、擴鏈劑共同反應聚合而成的嵌段共聚物(wù)。
他們都是嵌段共聚物(wù),但他們的軟硬鏈段組成不一(yī)樣。TPE的硬鏈段是聚苯乙烯,軟鏈段是丁二烯或加氫丁二烯。TPU的硬鏈段是二異氰酸酯和擴鏈劑,軟鏈段是低聚物(wù)多元醇長鏈。
合成方法
TPE的合成一(yī)般是通過先反應一(yī)等份苯乙烯,再加入丁二烯反應掉,最後加第二等份的苯乙烯進行陰離(lí)子順序聚合得到。而TPU一(yī)般是二異氰酸酯和多元醇通過本體(tǐ)熔融縮聚或溶液縮聚得到。
從聚合機理上來說,TPE的合成屬于陰離(lí)子聚合機理,TPU屬于縮聚聚合機理。
硬度控制
TPE和TPU都可以調節硬度,都有一(yī)定的硬度範圍,像TPE的硬度可以在0A-100A範圍變動,而TPU硬度範圍則通常是在60A~70D。
TPE除了可以調節苯乙烯的含量來控制硬度,還可以通過乙烯基的加成程度控制硬度。乙烯基少就軟,可以軟到像PE塑膠袋那種程度,多就硬,因爲Tg 高嘛。
但值得注意的是TPE基本不單獨使用,而常常與多種材料混合使用,像典型的鞋材用TPE就由30%TPE、30%油類、15%聚苯乙烯、25%的滑石粉或碳酸鈣組成。這就使得其硬度調節手段比較多樣。
TPU則主要通過調整二異氰酸酯和多元醇的比例來調節硬度,通常是單獨使用,或搭配少量的助劑使用。
區分(fēn)方法
TPE和TPU的性能頗爲相似,僅僅靠肉眼是沒法區分(fēn)的,但通過一(yī)些簡單的方法可以加以區分(fēn)。
1
用手捏一(yī)捏
用手捏,主要看看彈性恢複能力。TPE彈性恢複比較慢(màn),TPU彈性恢複比較快,因爲TPU的材料結構爲聚合物(wù)均相結構,屬于聚合物(wù)樹(shù)脂類。而TPE則是多組分(fēn)共混而成的多相結構聚集的合金材料。高硬度的TPE加工(gōng)容易發生(shēng)制品變形,而在所有硬度區間範圍内,TPU均表現出優良的彈性,并且制品不易變形。
如果用手不好操作,可以用夾子,夾住24個小(xiǎo)時,就更容易看出恢複的難易程度。
2
用手摸一(yī)摸
就手感來說,TPE手感比較細膩一(yī)點,TPU摸起來粗糙一(yī)點。從它們的硬度可以大(dà)概反映一(yī)點區别,TPE屬于中(zhōng)低硬度,在觸感的舒适度方面更爲卓越,TPU屬于中(zhōng)高硬度,更多在彈性和強度上表現優異。
3
用火(huǒ)燒一(yī)燒
TPE燃燒時火(huǒ)焰上黃下(xià)藍(lán),火(huǒ)焰底部有輕微的氣泡,氣味爲特殊芳香味附帶石油氣味(石油味爲PP組分(fēn)燃燒氣味)。TPU燃燒時火(huǒ)焰基本是黃色,火(huǒ)焰底部發泡厲害,有茲茲的輕微爆炸聲,帶有一(yī)定的刺激性異味。
4
仔細瞧一(yī)瞧
雖然TPE和TPU大(dà)多數産品是黑色的,但也有透明的産品。對于透明的産品,TPU的透明性優于TPE,同時它也沒有透明TPE那麽容易沾粘。
以上就是鑒别TPE和TPU的4個簡單方法,僅供參考。正所謂實踐出真知(zhī),隻有實踐得多了,才能對其中(zhōng)細微的區别有更深刻的理解。
學會區分(fēn)它們,更有助于我(wǒ)們爲産品選擇更好的更适合的材料。下(xià)面繼續從一(yī)些應用的角度來說一(yī)說兩者在選用時候的一(yī)些考慮。
雙色注塑成型軟膠
硬膠和軟膠是雙色注塑加工(gōng)中(zhōng)常見的複合類型,其中(zhōng)軟膠就有TPE和TPU兩種。
一(yī)般來說,選用TPE還是TPU是有一(yī)些大(dà)緻的原則的,比如說硬度要求低一(yī)點,TPE更合适一(yī)些;要手感柔軟舒适一(yī)些,TPE比TPU更适合;如果要求耐磨性、彈性更好,則TPU更适合一(yī)些。
手機保護套材質
TPE材質手機保護套價格會比較便宜,會有比較舒适的軟觸感,并且可以跟PC、ABS等包膠成型,生(shēng)産複合材質手機保護套,賦予産品特殊的軟硬兼具的觸感。
TPU材質手機保護套最大(dà)的特點就是高透明和高耐磨性,承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。
圖 透明的是TPU,白(bái)色是TPE
手表表帶材質
在日常穿戴産品中(zhōng),手表有用到TPE或TPU材質。兩者都屬于環保無毒材料,都可通過對人體(tǐ)無過敏要求測試,在舒适感、加工(gōng)性、抗菌性、耐黃變性等方面,TPE比TPU更适合一(yī)些;如果要求耐用耐磨,則TPU好一(yī)些。
圖 北(běi)京燕陽TPU表帶
以上就是對TPE和TPU材料的區别及應用解析,你有學到了嗎(ma)?
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