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TPE和TPU材料的區(qū)別和判別方法

10-21 2023 | View:

從廣義上來說，TPE是指所有熱塑性彈性體的總稱，包括：SBS，SEBS，SIS，SEPS，TPO，TPV，TPU，TPVC，TPEE，TPA等等。

但是！國內(nèi)叫“TPE”的材料，基本上屬于苯乙烯類熱塑性彈性體。故下文中所提到的與TPU相區(qū)分的TPE都是苯乙烯類熱塑性彈性體。

TPE和TPU雖然有一個字母不一樣，但是外觀和性能甚至用途都比較相似，都具有一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(huán)、手機(jī)保護(hù)套等方面的材料。

所以，為了讓大家對這兩款材料有一個比較全面的認(rèn)識，下面將從分子結(jié)構(gòu)、合成方法、控制硬度的手段、區(qū)別方法等方面進(jìn)行分析比較，以更好地進(jìn)行區(qū)分兩者。

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TPE和TPU材料區(qū)別

分子結(jié)構(gòu)

TPE是苯乙烯類熱塑性彈性體，為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段聚合的共聚物。而TPU是聚氨酯熱塑性彈性體，是由二異氰酸酯類分子和多元醇、擴(kuò)鏈劑共同反應(yīng)聚合而成的嵌段共聚物。

他們都是嵌段共聚物，但他們的軟硬鏈段組成不一樣。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(kuò)鏈劑，軟鏈段是低聚物多元醇長鏈。

合成方法

TPE的合成一般是通過先反應(yīng)一等份苯乙烯，再加入丁二烯反應(yīng)掉，最后加第二等份的苯乙烯進(jìn)行陰離子順序聚合得到。而TPU一般是二異氰酸酯和多元醇通過本體熔融縮聚或溶液縮聚得到。

從聚合機(jī)理上來說，TPE的合成屬于陰離子聚合機(jī)理，TPU屬于縮聚聚合機(jī)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，像TPE的硬度可以在0A-100A范圍變動，而TPU硬度范圍則通常是在60A~70D。

TPE除了可以調(diào)節(jié)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，因為Tg 高嘛。

但值得注意的是TPE基本不單獨(dú)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(diào)節(jié)手段比較多樣。

TPU則主要通過調(diào)整二異氰酸酯和多元醇的比例來調(diào)節(jié)硬度，通常是單獨(dú)使用，或搭配少量的助劑使用。

TPE和TPU的性能頗為相似，僅僅靠肉眼是沒法區(qū)分的，但通過一些簡單的方法可以加以區(qū)分。

TPE和TPU材料判別方法

用手捏一捏

用手捏，主要看看彈性恢復(fù)能力。TPE彈性恢復(fù)比較慢，TPU彈性恢復(fù)比較快，因為TPU的材料結(jié)構(gòu)為聚合物均相結(jié)構(gòu)，屬于聚合物樹脂類。而TPE則是多組分共混而成的多相結(jié)構(gòu)聚集的合金材料。高硬度的TPE加工容易發(fā)生制品變形，而在所有硬度區(qū)間范圍內(nèi)，TPU均表現(xiàn)出優(yōu)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個小時，就更容易看出恢復(fù)的難易程度。

用手摸一摸

就手感來說，TPE手感比較細(xì)膩一點(diǎn)，TPU摸起來粗糙一點(diǎn)。從它們的硬度可以大概反映一點(diǎn)區(qū)別，TPE屬于中低硬度，在觸感的舒適度方面更為卓越，TPU屬于中高硬度，更多在彈性和強(qiáng)度上表現(xiàn)優(yōu)異。

用火燒一燒

TPE燃燒時火焰上黃下藍(lán)，火焰底部有輕微的氣泡，氣味為特殊芳香味附帶石油氣味（石油味為PP組分燃燒氣味）。TPU燃燒時火焰基本是黃色，火焰底部發(fā)泡厲害，有茲茲的輕微爆炸聲，帶有一定的刺激性異味。

雖然TPE和TPU大多數(shù)產(chǎn)品是黑色的，但也有透明的產(chǎn)品。對于透明的產(chǎn)品，TPU的透明性優(yōu)于TPE，同時它也沒有透明TPE那么容易沾粘。

學(xué)會區(qū)分它們，更有助于我們?yōu)楫a(chǎn)品選擇更好的更適合的材料。下面繼續(xù)從一些應(yīng)用的角度來說一說兩者在選用時候的一些考慮。