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如何为注塑成型选择合适的热塑性弹性体 (TPE):实用指南

我们有时会收到关于热塑性弹性体 (TPE) 与热固性弹性体有何不同,以及各种TPE中哪种最适合特定零件的问题。热塑性零件与热固性零件最根本的区别之一,在于零件成型时发生的化学反应。

关键在于键合……化学键

热塑性弹性体 (TPE) 与热固性弹性体的分子连接方式不同。另一区别是TPE可在传统注塑机上加工。树脂加热至熔点以上,注入模具成型,再由模具冷却固化为最终形态。

同时,液态硅橡胶 (LSR) 等热固性弹性体在较低温度下注塑成型,然后模具的高温使聚合物发生化学交联。这增强了分子间的键合。

两者的一个巨大区别是:因为成型过程中不发生交联,TPE零件可回到熔融状态,从而允许回收利用。

TPE还提供优势:可在与标准热塑性树脂相同的设备上加工,允许包胶或多色注塑等更优化的工艺。

如何为注塑成型选择合适的热塑性弹性体 (TPE):实用指南

Triax Technologies利用TPE包胶与基材化学键合,为其物联网可穿戴设备创建防水密封。

热塑性弹性体的类型

根据化学成分和结构,TPE可分为六大类:

每种TPE类型甚至每种亚型配方之间可能存在巨大差异,因此考虑零件寿命和成本时,选择正确材料非常重要。

TPE类型 商品名 耐化学性 尺寸稳定性 密度 高抗拉强度? 肖氏硬度范围 连续使用温度极限
TPV
  • Geolast
  • Santoprene
  • Sarlink
良好 良好 高 中等 40A至50D 135°C
TPU
  • Texin
  • Elastollan
  • Desmopan
优异(聚酯基配方) 良好(含添加剂) 高 是 65A至80D 120°C
TPO
  • Polytrope
  • Hostacom
  • Thermorun
良好 良好 低 是 75A至80D 120°C
SBC
  • K-Resin
  • Kraton
  • Asaflex
有限 良好 低 低到中等 15A至50D 110°C
COPE
  • Hytrel
  • Pibiflex
  • Herafle
良好 良好 高 是 90A至80D 140°C
PEBA
  • Vestamid
  • Pebax
良好 良好 低 是 80A至75D 170°C


TPV – 热塑性硫化物

这是一种硬质热塑性材料,其聚合物基质中分散着较软的交联橡胶区域。总体提供“柔软”手感、哑光表面和高永久压缩变形。注意:不提供透明等级。
应用: 密封件、护套和垫圈、缓冲垫、引擎盖下应用

TPU – 热塑性聚氨酯

这是一种嵌段共聚物,其分子骨架上含有交替的硬段和软段,含有氨酯键。TPU以其中高硬度、良好透明度、中等永久压缩变形、优异的耐磨、耐磨损和耐撕裂性著称。适合户外应用,成型前必须干燥。价格也相对较贵。TPU也是唯一可用于3D打印的TPE。
应用: 保护壳、运动器材、医疗设备、鞋类、直排轮滑轮

TPO – 热塑性烯烃

这是一种“硬质”聚烯烃(通常为聚丙烯)与“软质”非交联橡胶区域的共混物。其高硬度产出坚韧产品,具有高冲击强度。某些等级耐候。具有低永久压缩变形,且与TPU不同,价格相对便宜。
应用: 汽车内饰:仪表板、保险杠、车顶

SBC – 苯乙烯嵌段共聚物

这些塑料由硬质苯乙烯区域和“软质”弹性区域交替排列成块组成,通常与更刚性的聚合物(如聚丙烯)混合。SBC种类繁多,性能常取决于具体配方。SBC是所有TPE中最软、最柔韧的。具有光泽表面、高伸长率、良好透明度和耐磨性。
应用: 软触感手柄、按钮、旋钮、把手;凝胶嵌件

COPE – 共聚酯弹性体

COPE由硬质结晶聚酯区域和软质非晶段组成。以其高耐温性、撕裂强度和冲击强度著称。也具有良好的抗蠕变性和低吸湿性。
应用: 家具、汽车护套、保险杠、假肢

PEBA – 聚醚嵌段酰胺

这种共聚物由硬质聚酰胺块与软质弹性体块交替组成。PEBA以其良好的弯曲疲劳、蠕变和冲击耐受性著称。在高温下表现良好,永久压缩变形低。
应用: 医疗设备、运动器材、电子产品

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