TPV 材料的優缺點
一、TPV 材料的優點
1. 優異的物理性能
高彈性與柔韌性:接近傳統橡膠的彈性,可在較寬溫度范圍內(-60℃~130℃)保持良好彈性,適合動態密封、減震等場景。
高強度與耐疲勞性:拉伸強度、抗撕裂性能優于普通熱塑性彈性體(如 TPE),長期使用不易變形,適合高頻次拉伸或壓縮工況。
耐化學腐蝕性:耐油、耐溶劑(如燃油、潤滑油、酸 / 堿溶液)性能優異,優于多數 TPE,接近三元乙丙橡膠(EPDM)。
2. 加工性能優越
熱塑性加工特性:可通過注塑、擠出、吹塑等熱加工工藝成型,無需硫化,生產周期短,效率高,能耗低。
熔融流動性好:熔融狀態下流動性接近塑料,易于填充復雜模具,適合精密零件生產。
可回收利用:邊角料和廢料可重復加工,符合環保要求,降低成本。
3. 耐候性與耐老化性
抗紫外線與耐老化:添加穩定劑后可長期暴露于室外,耐候性優于天然橡膠,不易因光照、氧氣或臭氧老化開裂。
耐高低溫性能穩定:低溫下不硬化脆裂,高溫下不軟化變形,適用于極端環境(如汽車引擎艙、戶外密封件)。
4. 環保與安全性
無毒性:多數 TPV 材料通過 FDA、RoHS 等認證,可接觸食品或用于醫療領域(如醫用軟管、瓶蓋密封)。
低 VOC 排放:環保型 TPV 材料 VOC(揮發性有機物)含量低,符合汽車內飾等環保標準。
5. 設計靈活性
硬度范圍寬:邵氏硬度可從 20A 到 60D 調節,覆蓋軟膠到硬膠的多種需求,便于與其他材料(如 PP、PA)共注塑成型。
表面特性可調:可通過配方設計實現啞光、高光、爽滑或粗糙表面,滿足不同外觀和觸感要求(如手柄、管材)。
二、TPV 材料的缺點
1. 成本較高
生產工藝復雜(需動態硫化技術),原料價格高于普通 TPE(如 SEBS 基 TPE),接近或略高于部分橡膠(如 EPDM)。
2. 耐高溫上限有限
長期使用溫度一般不超過 130℃(特殊配方可達 150℃),低于硅橡膠(200℃以上)和氟橡膠(250℃以上),不適合超高溫環境(如發動機燃燒室周邊)。
3. 耐極性溶劑能力不足
對強極性溶劑(如酮類、酯類、芳香烴)抵抗力較弱,可能發生溶脹或降解,需根據具體介質選擇材料等級。
4. 加工溫度敏感
熔融加工時需嚴格控制溫度(通常 180~230℃),溫度過高易導致橡膠相降解,影響性能;溫度過低則流動性差,可能出現缺料或表面粗糙。
5. 與極性基材粘結性差
與極性塑料(如 PC、ABS)直接共注塑時粘結力較弱,需通過底涂劑或特殊界面劑改善,增加工藝復雜度。
6. 低溫脆性風險
雖然耐低溫性能優于多數橡膠,但在 - 60℃以下極端低溫環境中,部分低硬度 TPV 可能出現脆性斷裂,需選擇耐寒級配方。
三、應用場景與選型建議
1. 優勢場景:汽車部件(密封件、防塵罩、膠管)、電子電器(防水密封圈、按鍵)、工業用品(減震墊、輸送帶)、日用品(工具手柄、運動器材)。
2. 慎選場景:超高溫(>150℃)、強極性溶劑接觸、需與極性材料直接粘結且無輔助工藝的場景。
3. 選型關鍵:根據使用環境(溫度、介質、力學負荷)、加工工藝(注塑 / 擠出)及環保要求,選擇合適硬度、耐候等級和成本的 TPV 牌號。
通過合理設計配方和工藝,TPV 材料可在多數場景中替代傳統橡膠和部分工程塑料,平衡性能與成本。