熱塑性彈性體（TPE）是指在常溫下具有硫化橡膠的性質(zhì)（即彈性體的性質(zhì)），在高溫下又可以塑化變形的高分子材料。它可以注塑成型、擠出成型、吹塑成型和壓延成型等較傳統(tǒng)硫化橡膠更為快速的加工方式制造成品，而且具有質(zhì)量輕（密度低）、環(huán)保（可回收、燃燒無(wú)毒）、使用壽命長(zhǎng)（可較傳統(tǒng)橡膠達(dá)5～10倍以上）、加工變化度大、制品總成本低等優(yōu)點(diǎn)。正因?yàn)?/span>TPE并具有許多介于橡膠與塑料材料中間的特征，在汽車行業(yè)中，正被大量使用來(lái)替代橡膠和PVC材料。

（一）熱塑性彈性體（TPE）概述

TPE分類（依主鏈上分子構(gòu)造的差異）

其中在汽車使用的以TPO、TPV和TPU為主，在汽車使用的熱塑性彈性體（TPE）三者大約占95％以上。關(guān)注環(huán)境性與使用安全性，已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)關(guān)注的共識(shí)。熱塑性彈性體作為一種環(huán)保、節(jié)能的創(chuàng)新材料，被看作替代傳統(tǒng)軟PVC和橡膠的材料，尤其在汽車、電子電器、醫(yī)療、軌道交通、體育健身、家居日用、玩具等領(lǐng)域應(yīng)用的迅速拓展而備受關(guān)注。據(jù)Markets & Markets的研究報(bào)告，2018年TPE市場(chǎng)營(yíng)業(yè)額將達(dá)到239億美元，而中國(guó)市場(chǎng)目前TPE年消費(fèi)量約占市場(chǎng)的1/4，預(yù)計(jì)到2018年這一比例還會(huì)上升。

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PVC面對(duì)環(huán)保安全性的壓力給TPE提供了很好的機(jī)遇

PVC具有原料豐富、制造工藝成熟、價(jià)格低廉、用途廣泛等突出特點(diǎn)，是目前上僅次于聚乙烯的第二大通用樹(shù)脂，占合成樹(shù)脂總消費(fèi)量的29%。PVC容易加工，可通過(guò)模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、中空吹塑等方式加工。

PVC在汽車中主要用于生產(chǎn)人造革、各種護(hù)套、門把手、防塵罩和擋泥板等。但PVC耐熱性較差，軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開(kāi)始分解變色，并析出HCI。由于PVC本身在加工過(guò)程中需要加入各種助劑，很容易在較低的溫度下分解，這些助劑的安全性成為PVC市場(chǎng)發(fā)展面對(duì)的大壓力。歐美的乘用車已經(jīng)禁止使用PVC材料！這就給TPE材料提供了完全替代PVC材料的很好機(jī)遇！

橡膠低加工效率和不可回收性給TPE提供更機(jī)廣闊的空間

橡膠硫化技術(shù)的發(fā)明，使橡膠的高彈性與耐久性大幅提高，并成為橡膠應(yīng)用迅速發(fā)展的重要因素。如今橡膠已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車零部件上。然而，由于橡膠硫化需要較長(zhǎng)的加工周期，生產(chǎn)效率低，隨著各種新型替代材料的不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)，其市場(chǎng)發(fā)展受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。盡管人們陸續(xù)開(kāi)發(fā)了多種加速硫化技術(shù)，但相對(duì)于其他無(wú)需硫化的材料而言，加工效率仍嫌不足。此外，橡膠使用后會(huì)產(chǎn)生很多廢料，報(bào)廢后回收再利用難度大，容易造成環(huán)境污染。這些都成為人們研究開(kāi)發(fā)TPE材料的主要?jiǎng)恿Γ延性絹?lái)越多的TPE代替汽車中的橡膠材料。

（二）汽車工業(yè)中TPE材料的應(yīng)用

熱塑性彈性體（TPE）是一種兼具熱塑性塑料和傳統(tǒng)硫化橡膠優(yōu)異性能的材料。TPE特有的良好的柔軟性，漸成為其應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。軟PVC和傳統(tǒng)橡膠作為主要的兩種柔軟材料，愈來(lái)愈多地面對(duì)環(huán)境或者加工效率的壓力，這恰好成為TPE進(jìn)入這些市場(chǎng)的良機(jī)。我們有理由期待，TPE會(huì)在汽車工業(yè)中會(huì)創(chuàng)造一個(gè)全新市場(chǎng)。TPE的出現(xiàn)被稱為橡膠工業(yè)的第三次革命，既具硫化橡膠的彈性，又有熱塑性塑料的加工性能。TPE具有優(yōu)異的性能且易于使用不同加工方法高效加工，作為一種新的材料，市場(chǎng)應(yīng)用不斷推廣。其中，TPE特有的良好手感與優(yōu)異性能的結(jié)合漸漸成為市場(chǎng)應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。

汽車上使用的熱塑性聚烯烴彈性體(TPO、TPV)

由橡膠和聚烯烴構(gòu)成。通常橡膠組分為乙丙橡膠(EPDM)、橡膠(NBR)和丁基橡膠(IIR)；聚烯烴組分主要為聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。當(dāng)前用得較多的是乙丙橡膠與聚丙烯。熱塑性聚烯烴彈性體具有優(yōu)異的耐候、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫和耐沖擊性能，耐油、耐溶劑性能與通用型氯丁橡膠相近，可用普通熱塑性塑料加工設(shè)備進(jìn)行成型加工，具有加工簡(jiǎn)便、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)及邊角余料可回收使用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車零部件上

該類產(chǎn)品在汽車配件中的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在汽車外裝件中，主要用于保險(xiǎn)杠、散熱器、底盤、車身外板、車輪護(hù)罩、活動(dòng)車頂及其他保護(hù)膠條、擋風(fēng)膠條等。在內(nèi)飾件中，主要用于儀表板和內(nèi)飾板蒙皮、安全氣囊外皮層材料等。

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汽車中使用的TPO一般專指單純將聚烯烴與橡膠進(jìn)行物理性混摻，使橡膠以微細(xì)粒子形態(tài)分散于聚烯基材中而成。橡膠粒子可以是未加硫或已部分加硫的。若是使用已部分加硫的橡膠，TPO的性質(zhì)會(huì)較好，但若加硫程度太高，則在聚烯中的分散變劣，使TPO性質(zhì)降低，故橡膠的加硫程度要謹(jǐn)慎控制。若于混摻過(guò)程，同時(shí)使橡膠起加硫反應(yīng)而制成之TPO，則稱為TPV（動(dòng)態(tài)加硫型TPO）。

汽車用聚氨酯彈性體（TPU）

TPU是異氰酸酯與多元醇聚合而得的，具有氨基甲酸酯基團(tuán)的高分子化合物。TPU廣泛應(yīng)用于汽車部件的生產(chǎn)領(lǐng)域。TPU有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和成型加工性能，品種全，硬度范圍寬。聚氨酯彈性體具有高的彈性、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨耗性、耐沖擊吸收性、耐油及耐汽油性、耐臭氧性、耐熱性（-20℃～80℃）和耐水解性等諸多特性。

聚氨酯彈性體除具備優(yōu)良的力學(xué)性能外，還具有良好的耐油性和減震性能，因此聚氨酯彈性體可用來(lái)作為密封和減震材料使用、用作密封材料時(shí)，可作為各種汽車墊圈、墊片、襯墊、汽車線束、汽車防塵罩、連軸器、汽車密封件、緩沖件、防撞條等。作為減震材料如各種減震件、減震塊、鐵路車輛用的防震件、起重機(jī)的減震器、彈性聯(lián)軸器等。聚氨酯彈性塑料和微孔聚氨酯彈性體，不僅具有理想的硬度、伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度，而且還有優(yōu)異的耐油、耐磨和耐低溫等性能。可用于各種型號(hào)的重型、輕型汽車和轎車的配件，如橫拉桿總成的上下球碗，減震器，減震彈簧和滾針軸承的墊圈等。它具有耐磨、減震、密封、承載的作用。

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（三）TPE成型工藝優(yōu)勢(shì)

TPE可以注塑成型、擠出成型、吹塑成型和壓延成型。TPE還可以與硬質(zhì)塑料。金屬等復(fù)合注射和擠出成型，將結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多種零件組合的零部件一次成型，大大降低了人工費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本

多種零部件組合的通風(fēng)管

熱塑性彈性體與硬質(zhì)塑料復(fù)合成型通風(fēng)管

隨著汽車產(chǎn)量的增加，汽車制造商對(duì)未來(lái)汽車部件提出更高要求，傳統(tǒng)的熱固性橡膠和PVC存在局限性，熱塑性彈性體成為理想的替代材料。我們應(yīng)充分利用TPE 設(shè)計(jì)靈活的特點(diǎn)，對(duì)TPE 未來(lái)產(chǎn)品的加工和工藝進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品的綜合成本，滿足汽車行業(yè)的使用要求。在歐美汽車制造市場(chǎng)，TPE已經(jīng)成為汽車零部件的材料；在亞洲，尤其是在日本、韓國(guó)，TPE在汽車的使用量每年以20％左右的速度快速增長(zhǎng)，TPE已經(jīng)在汽車行業(yè)領(lǐng)域顯示出了巨大的發(fā)展空間。