什麼是熱塑性彈性體?

熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomers,簡稱TPE),是可熱塑加工並具有類似橡膠性能的材料。
熱塑性彈性體在加工過程中經過塑性狀態,因此非常容易塑型。它的硬度範圍相當廣泛。經過改性後,可黏著於絕大部分的工業熱塑性塑膠。流動性以及密度,光學性,抗刮性和其他性能也可以通過與各種填料和添加劑混合來調整。

有哪些類型的TPE?

熱塑性彈性體可分為TPE共混物和嵌段共聚物

共混物是由塑膠基質與軟料所合成,例如TPO(thermoplastic olefin elastomer,熱塑性烯烴彈性體 )和TPV (thermoplastic rubber vulcanisate,熱塑性硫化橡膠 )

嵌段共聚物是具有不同鏈段的分子鏈,其在冷卻時凝聚形成 「硬質段」和「軟質段」部分。有TPSstyrenic block copolymer,苯乙烯嵌段共聚物),TPUthermoplastic polyurethane,熱塑性聚氨酯),TPCthermoplastic polyester elastomer,熱塑性聚酯彈性體)和TPAthermoplastic polyether polyamide,熱塑性聚醯胺)

各種TPE類型之間有什麼區別?

各種類型TPE的特性不同。例如TPC的特性是擁有良好的機械強度,而TPU有良好的耐磨性。然而這兩種材料都可以優化,特別是高溫下的壓縮變形。
TPV和TPS有很廣的可改性範圍。然而,在油類和/或高溫下的應用是一個真正的挑戰,TPA以其彈性脫穎而出,但就像TPU一樣,加工上並不容易。

TPS
(styrenic block copolymer, 苯乙烯嵌段共聚物)

標準 評價 / 數值
硬度 所有的硬度
機械性質
工作溫度 最高約 100°C, 特殊材料可達 150°C
壓縮變形 在 100°C/24h下40 到 70%,特殊材料在150°C/24h 可達41%
耐油性 有限
耐水解性 優良
耐候性 優良
加工 優良
接著 PP, PE, ABS, PC, PMMA, PBT, POM, …

TPC
(Thermoplastic polyester elastomers,熱塑性聚酯彈性體)

標準 評價 / 數值
硬度 最軟接近80 Shore A
機械性質 優良
工作溫度 高達160°C
壓縮變形 在100°C/24h下80%
耐油性
耐水解性 一般
加工 優良
接著 PC, PC/ABS, PET, PBT

TPV
(PP-EPDM, PP-NR, PP-IIR混合物, 等…)

標準 評價 / 數值
硬度 最軟約 35 Shore A
機械性質
工作溫度 最高約100°C
壓縮變形 在100°C/24h下40 到 60%
耐油性 有限
耐水解性 優良
耐候性 優良
耐候性 優良
接著 PP, PA, ABS, ABS/PC

TPU
(Thermoplastic polyurethane, 熱塑性聚氨酯)

標準 評價 / 數值
硬度 最軟約60 Shore A
機械性質 優良
工作溫度 最高約80°C
壓縮變形 在100°C/24h下80%
耐油性 良好
耐水解性 一般
耐候性 若是脂肪族(aliphatic)類型是良好的
加工 一般
接著 PA, ABS, ABS/PC, PC

TPA
(Thermoplastic polyamide, 熱塑性聚醯胺)

標準 評價 / 數值
硬度 最軟約75 Shore A
機械性質 優良
工作溫度 最高約 80°C
壓縮變形 在100°C/24h下80%
耐油性 良好
耐水解性 一般
加工 一般
接著 PC, PC/ABS, PA11, PA12

Shore A, Shore D?

肖氏硬度是測量將特定形狀物體以預先訂定的彈簧力壓向受測物所引起的阻力。
Shore A硬度比Shore D軟,兩種硬度之間有重疊。

什麼是壓縮變形?

壓縮變形是指將材料在特定的溫度下壓縮到變形,經過特定時間後所返回原本尺寸的程度。例如壓縮變形0%即表示材料返回到100%的程度。反之,當壓縮變形為100%,表示材料回復程度為0%,意指材料完全沒有恢復到原本形狀。舉例而言,壓縮變形的重要性對於密封應用或是減震元件來說是很重要的。

並置硬度範圍與壓縮變形