一、橡膠與彈性體材料的區(qū)別

    橡膠作為化工工業(yè)專用語(yǔ)，在生產(chǎn)合成和加工領(lǐng)域的使用十分頻繁。但人們?cè)诶斫饣蚴褂盟鼤r(shí)，往往會(huì)質(zhì)疑它和彈性體是否為同一概念，兩者之間有何區(qū)別，是否可以相互代用，為此讓我們看一下在一些權(quán)威性的經(jīng)典著作中對(duì)它們是如何定義的。

    橡膠

    橡膠是一種有機(jī)高分子，分子量達(dá)到幾十萬(wàn)。它區(qū)別于其他工業(yè)材料之處分為4個(gè)方面：

    1.能在很大的溫度范圍內(nèi)(-50-150 °C)保持高彈性;

    2.彈性模量低，比普通材料低3個(gè)數(shù)量級(jí);

    3.形變大，伸長(zhǎng)率最大可以達(dá)到1000%(一般材料小于1%);

    4.拉伸時(shí)放熱，而一般材料吸熱;五，彈性隨溫度升高而增大，也于一般材料相反"(出處同定義二)。

    由上可知，彈性體和橡膠的性能基本上都是重疊的，概括的說(shuō)，就是"低模量，高延伸",但兩者也并非完全相同，至少表現(xiàn)以下2個(gè)方面：

    1. 橡膠的優(yōu)越特性往往需要通過(guò)交聯(lián)(硫化)后才能充分發(fā)揮，而某些彈性體則不然。

    2. 某些彈性體材料可以不經(jīng)過(guò)配合，煉膠，硫化等傳統(tǒng)的橡膠工藝而直接用塑料加工手段來(lái)制造產(chǎn)品。

    所以彈性體的涵蓋面比橡膠更廣，如熱塑性彈性體SBS就是典型例子。

    彈性體

    定義一： "凡是室溫下受到變形力作用時(shí)在外形和尺寸兩方面都會(huì)產(chǎn)生較大變化，而當(dāng)外力去除后能在很大程度上(明顯)恢復(fù)原樣的大分子材料"(摘自"ASTM 1972年橡膠名詞術(shù)語(yǔ)");

    定義二： "在常溫下呈現(xiàn)橡膠狀彈性的高分子材料(包括橡膠和類橡膠物質(zhì))的總稱，包括各種天然膠和合成膠"(摘自"橡膠工業(yè)詞典"化工出版社1989年出版)。

    以上兩項(xiàng)定義來(lái)理解，雖然他們的出處不同，闡述的具體用詞也不同，但總的含義是相同的。第一，彈性體都屬于高分子材料;第二，在外力的做一下都會(huì)出現(xiàn)變形，而且變形量很大;第三，一旦外力去除，絕大部分的變形隨之消失，僅有小部分甚至極小部分變形被永久保留下來(lái)，即所謂的永久變形。所以彈性體的變形和復(fù)原特性和其他材料有很大區(qū)別;:首先當(dāng)收到外力作用時(shí)，能立即產(chǎn)生變形，視乎無(wú)需花多大力即能聽人擺布;但一旦外力消失，卻有強(qiáng)烈的復(fù)原傾向。彈性體的這種特征正是其他材料望塵莫及的。

    二、橡膠與熱塑性彈性體的區(qū)別

    簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，熱塑性彈性體是加熱成型的，用注塑機(jī)，擠出機(jī)，吹塑機(jī)都可以生產(chǎn)一些產(chǎn)品!具有水口可100%回收利用和部分傳統(tǒng)橡膠的功能!但是一些機(jī)械性能和抗老化遠(yuǎn)不及橡膠，例如汽車輪胎，熱塑性彈性體就做不了，只能天然橡膠才能做!

    熱塑性彈性體可與PP，PC，ABS，PS，PE，PA等硬膠相粘，一般用部分汽車配件，生活用品，體育用品，兒童玩具及廚房用品等方面，并時(shí)常見的牙刷手柄上的軟膠就是熱塑性彈性體(TPE)

    1.熱塑性彈性體是線性結(jié)構(gòu)，通過(guò)氫鍵物理交聯(lián)，高溫時(shí)氫鍵斷開，可塑;橡膠是化學(xué)交聯(lián)，不具有熱塑性

    2.橡膠較軟，熱塑性彈性體的硬度范圍很廣，介于橡膠和塑料之間。

    3.加工方式不同，橡膠通過(guò)煉膠加工，熱塑性彈性體一般通過(guò)擠出注塑。

    4.性能不同，橡膠通常需要添加各種助劑，需要硫化補(bǔ)強(qiáng)，而熱塑性彈性體性能很好

    5.彈性體的概念范圍較廣，熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠，橡膠通常指熱固性橡膠

    三、常見彈性體材料

    根據(jù)彈性體是否可塑化可以分為熱固性彈性體，熱塑性彈性體二大類。熱固性彈性體，這也就是傳統(tǒng)意義的橡膠(Rubber)，熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer)，縮寫為TPE，為上世紀(jì)90年代開始逐漸被越來(lái)越多的商業(yè)化應(yīng)用。這個(gè)分類同樣也說(shuō)明了這二類彈性體加工所采用的是二種不同的方式：橡膠用熱固性設(shè)備加工，TPE采用熱塑性設(shè)備加工。

    彈性體按照原料組成分類如下：

    1. 傳統(tǒng)橡膠(Rubber)：

    1.1 不飽和橡膠

    天然橡膠 Natural rubber (NR)

    異戊橡膠 Synthetic polyisoprene(IR)

    聚丁二烯橡膠 Polybutadiene (BR)

    丁苯橡膠 Styrene-butadieneRubber (copolymer of polystyrene and polybutadiene, SBR)

    丁睛橡膠Nitrile rubber(copolymer of polybutadiene and acrylonitrile, NBR)

    氯丁橡膠Chloroprene rubber (CR)

    1.2 飽和橡膠

    丁基橡膠 Isobutylene IsopreneRubber (IIR) 或 Butyl Rubber

    鹵化丁基橡膠 Halogenated butylrubbers (氯化丁基橡膠chloro isobutylene isoprene rubber:CIIR; 溴化丁基橡膠bromo isobutylene isoprene rubber: BIIR)

    二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠 EPM (ethylenepropylene rubber, a copolymer of ethylene and propylene) and EPDM rubber(ethylene propylene diene rubber, a terpolymer of ethylene, propylene and adiene-component)

    氯醚橡膠 Epichlorohydrin rubber(ECO)

    聚丙烯酸酯橡膠 Polyacrylic rubber(ACM, ABR)

    硅橡膠 Silicone rubber (SI, Q,MVQ)

    氟硅橡膠 Fluorosilicone Rubber(FVMQ)

    氟橡膠 Fluoroelastomers (FKM,and FEPM)

    氯磺化聚乙烯 Chlorosulfonatedpolyethylene (CSM), (Hypalon)

    氫化丁睛橡膠 Hydrogenated NitrileRubbers (HNBR)

    2. 熱塑性彈性體：

    熱塑性聚烯烴彈性體 ThermoplasticElastomer-Olefine (TPE-O, TEO)

    熱塑性苯乙烯類彈性體 Styrenicthermoplastic elastomer (TES, TPE-S)

    聚氨酯類熱塑性彈性體 ThemoplasticPolyurethane elastomer (TPE-U, TPU)

    聚酯類熱塑性彈性體 Thermoplasticpolyester elastomer (TPE-E, TEEE)

    聚酰胺熱塑性彈性體 Polyamidethermoplastic elastomer (TPE-A)

    含鹵素?zé)崴苄詮椥泽w ThermoplasticHalogenated elastomer

    離子型熱塑性彈性體 Ionicthermoplastic elastomer

    乙烯共聚物熱塑性彈性體 Ethylenecopolymer thermoplastic elastomer) (EVA)

    1,2聚丁二烯熱塑性彈性體 Thermplastic 1,2-poly-butadiene elastomer

    反式聚異戊二烯熱塑性彈性體 Thermoplastictrans-polyisoprene elastomer

    熔融加工型熱塑性彈性體 MeltProcessible thermoplastic elastomer (商品名Alcryn)

    熱塑性硫化膠 ThemoplasticVulcanizates (TPV)

    三、TPE、TPV、TPU材料的區(qū)別

    TPE、TPV、TPU三者同屬于一個(gè)大類，在國(guó)際上統(tǒng)稱為熱塑性彈性體，英文縮寫：TPE至于平常說(shuō)的TPE，則是由SEBS/SBS+PP+環(huán)烷油+碳酸鈣+助劑共混而成，在業(yè)界又叫環(huán)保軟塑料;TPV是EPDM為主要基材的彈性體，動(dòng)態(tài)硫化而成;TPU，又叫聚氨酯，有聚酯型和聚醚性兩種。

    TPE、TPV、TPU三者的對(duì)比：

    1、透明性，TPU優(yōu)于TPE，TPE優(yōu)于TPV，TPV在市面上還未出現(xiàn)透明的，不過(guò)據(jù)說(shuō)國(guó)外有大公司已經(jīng)研發(fā)出來(lái)該類產(chǎn)品;2、耐候性，TPV優(yōu)于TPE，TPE優(yōu)于TPU;3、比重，TPE的比重變化范圍很大，從0。89~1。3之間的都有，TPV在0。98左右，TPU在1。0~1。4之間(參考：水的比重為1);4、耐磨性，TPU優(yōu)于TPV，TPV優(yōu)于TPE，目前也有高耐磨的TPE，不過(guò)和TPU還是有點(diǎn)差距;5、耐油性，TPU(好)優(yōu)于TPV(中等)，TPE是不耐油的;6、耐酸堿性(弱酸弱堿)，TPV優(yōu)于TPE，TPU則不耐酸堿;7、耐溫性，TPE是-60攝氏度~90攝氏度，TPV是-60攝氏度~130攝氏度，TPU是-60攝氏度~80攝氏度。

    應(yīng)用范圍：

    TPU的應(yīng)用領(lǐng)域：

    1、汽車工業(yè)：由于TPU有很好機(jī)械性能，且耐油、脂、高低溫。有彈性且耐磨損。現(xiàn)在已被越來(lái)越多的應(yīng)用到汽車工業(yè)上去。例如剎車管、油管、緊急氣囊、內(nèi)裝飾件等;

    2、電纜：TPU提供了耐撕裂、耐磨與彎曲的特征。耐高、低溫更是電纜性能的關(guān)鍵。此外，耐化學(xué)品、耐水解與抗微生物分解并且易加工易染色，所以高等級(jí)電纜如控制電纜與電力電纜用TPU作用來(lái)保護(hù)設(shè)計(jì)復(fù)雜電纜的被覆材料且用途也日趨廣泛;

    3、管材：TPU在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有彎曲性耐斯裂性，記憶性好，不易絞結(jié)，易回復(fù)成原來(lái)的外形?？扇劢?，耐油品、化學(xué)品，有脂類等特征，使得它成為最新一代高檔管材，可以制成油管、水管、壓縮的空氣管、氣動(dòng)元件空壓管等;

    4、鞋及運(yùn)動(dòng)器械：TPU是繼橡膠、PVC、SBS之后的第四代鞋底材料。它具有更大的彈性更出色的機(jī)械力學(xué)強(qiáng)度，具有更優(yōu)良的耐磨性、抗斯裂性、彎曲性和更強(qiáng)的磨擦性，已經(jīng)成為各種要求極高的專用鞋鞋底和鞋面材料，如足球鞋、冰刀鞋、登山鞋、工作鞋等，還可以做足球、手球、籃球、排球的球面材料和各種運(yùn)動(dòng)器械的輔助材料;

    5、異形材：由于TPU材料可以通過(guò)注塑、擠壓、壓延等塑料加工方法加工成各種形狀，因而各種耐油、耐高溫、耐老化、高機(jī)械性能的各種高檔裝飾線條更是TPU材料和TPE材料發(fā)揮其優(yōu)越性能的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是熱塑性彈性體高的彈性，不受油、高溫水、惡劣環(huán)境的損害，已成為高檔裝飾線條、密封條、軟硬配合裝飾條的首選材料。

    TPV的性能及應(yīng)用領(lǐng)域

    TPV的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既保證其具有良好的熱塑性流變性，易于成型加工，可采用注塑、擠出、壓延等成型方法又保證其在常溫下的高彈性能，適用于生產(chǎn)各種工業(yè)設(shè)備的密封件、減震件、保護(hù)檔板及各種特殊用途的導(dǎo)管、管件等。

    TPE的性能及應(yīng)用領(lǐng)域

    TPE既有PVC的耐臭氧性，耐天候老化性能，又有NBR(丁腈橡膠)的可交聯(lián)性，并改善了拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、抗撕裂性、耐熱性和耐燃性，還具有耐油、耐燃油、耐化學(xué)藥品、易著色等綜合性能。且主體材料PVC來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，因而在多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

    1、電線電纜

    TPE可應(yīng)用于電線纜行業(yè)，即使在特種電纜、海底電纜等領(lǐng)域也可與TPU和TPV相競(jìng)爭(zhēng)。

    2、膠管

    TPE可用作膠管材料，特別是耐油膠管和煤氣膠管。直接擠出成型，速度快，膨脹率小，制品表面光滑黑亮，管坯挺性好，尺寸易控制。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)客戶測(cè)試和使用，普遍反映較好。

    3、膠輥

    膠輥是金屬芯經(jīng)一定的工藝加工外覆橡膠。由于膠輥表面橡膠層的微量彈性形變，使產(chǎn)品承受一定的壓力，適應(yīng)加工工藝的需要，同時(shí)又不致于產(chǎn)生過(guò)度的剪切應(yīng)力而損傷產(chǎn)品，具有廣泛的用途。長(zhǎng)期以來(lái)，膠輥大多用橡膠作外覆材料。TPE取代橡膠用于生產(chǎn)膠輥，特別適合要求淺色的、色彩鮮艷的膠輥，如乳膠手套生產(chǎn)線、印刷、印染、紡織行業(yè)所需要的膠輥。

    4、鞋底料

    TPE和TPU一樣，是最新一代鞋底料。不但耐油性、耐溶劑性、耐曲撓龜裂和耐磨性方面性能優(yōu)良，而且比TPU價(jià)格便宜，已成為性能價(jià)格比高的鞋底材料。

    此外TPE還可用于生產(chǎn)泡沫塑料、防護(hù)涂層、阻燃輸送帶、各種異形材、軟硬結(jié)合的裝飾和高檔裝飾條的生產(chǎn)中。

    如何區(qū)別PVC、硅膠、橡膠、TPU、TPV、TPE、TPR等材料呢?

    教大家一個(gè)最簡(jiǎn)單有效的方法是用打火機(jī)燒一下樣板，通過(guò)看和聞這兩大技巧，來(lái)確認(rèn)是哪一種材料，以下詳細(xì)內(nèi)容：

    1、PVC.燃燒測(cè)試一樣板，一看火焰，上黃下綠，為PVC，.而聞氣味，有氯的難聞臭味，判斷為軟質(zhì)PVC.另外PVC燃燒有較濃的煙。

    PVC(軟質(zhì))，常見為透明或本白色材質(zhì)，可配各種顏色。大致硬度范圍30~180P(約合硬度Shore 0~100A).增塑劑含量少，硬度相對(duì)較高的PVC,具有較好的難燃性，通常具有離火自熄性。

    2、硅膠。燃燒火焰為明亮白色，氣味淡，煙少，殘余物為白色粉末。

    硅膠有透明顆粒，也有其他無(wú)規(guī)則固體狀材料。分無(wú)機(jī)及有機(jī)硅膠。硬度范圍10~90A.硅膠具有極好的拉伸回彈性。

    3、橡膠(硫化類)。燃燒火焰為黃色，燃燒氣味較大(芳香烴、硫化劑、防老劑等助劑燃燒產(chǎn)生)。

    硫化橡膠制品通常為黑色，也有乳白色或黃色的制品。通常材料硬度50~80A.橡膠制品具有極好的回彈性。

    4、TPU(熱塑性聚氨酯)。燃燒火焰為黃色，有輕微的滋滋爆炸聲;具有特殊異味(氨的味道)。

    TPU為透明顆粒，也可配本白色或黑色。硬度范圍60A~80D.

    5、TPV(熱塑性動(dòng)態(tài)硫化彈性體)。燃燒火焰上黃下藍(lán)，有特殊石油味(PP的味道)。產(chǎn)生的煙較淡。

    TPV為黃色顆粒，可配其他顏色。硬度范圍50~100A.

    6、TPE,TPR(基于SEBS,SBS基材)。燃燒火焰為黃色或上黃下藍(lán)。不同硬度和基材的TPE,TPR(之所以有TPE,TPR的說(shuō)法，跟用戶的不同稱呼習(xí)慣有關(guān)),產(chǎn)生的煙或淡或濃些，氣味也有一定差異，但都具有苯乙烯的特殊芳香味。

    TPE,TPR外觀為透明顆粒，可配本色或黑色，及其他顏色,硬度范圍0~100A.在硬度相當(dāng)?shù)那闆r下，TPR觸感最為柔和爽滑。TPR制品回彈性良好，但若超過(guò)一定的拉伸率或拉伸時(shí)間，可能存在永久變形或應(yīng)力松弛等。