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熱塑性彈性體

Wikipedia · 2026-03-31 维基百科 👁 1 阅读

熱塑性彈性體（），又稱熱塑性橡膠（），是一類共聚物或聚合物的物理混合物（通常為塑膠與橡膠），由同時具有熱塑性與彈性體性質的材料所組成。

雖然大多數彈性體為熱固性材料，但熱塑性彈性體則不然，這使得它們在製造過程中相對容易使用，例如透過射出成型等加工方式。熱塑性彈性體展現出橡膠材料與塑膠材料典型的優點。使用熱塑性彈性體的優點在於能夠拉伸至中等伸長率並回復至近似原始形狀，從而創造出比其他材料更長的使用壽命與更好的物理性能範圍。

熱固性彈性體與熱塑性彈性體的主要差異在於其結構中交聯鍵的類型。事實上，交聯是賦予高彈性性質的關鍵結構因素。

標準
為了符合熱塑性彈性體的資格，一種材料必須具備下列三個基本特性：

*能夠被拉伸至中等伸長率，並在移除應力後，返回接近其原始形狀
*可在高溫下以熔融狀態加工
*無顯著的蠕變

類別
商業 TPE 有六個通用類別（依據 ISO 18064 命名），以及一個未分類類別：

*TPS (TPE-s)：苯乙烯類嵌段共聚物（Styrenic block copolymers）
*TPO (TPE-o)：熱塑性聚烯烴彈性體（Thermoplastic polyolefinelastomers）
*TPV (TPE-v)：熱塑性硫化橡膠（Thermoplastic vulcanizates）
*TPU：熱塑性聚氨酯（Thermoplastic polyurethanes）
*TPC (TPE-E)：熱塑性共聚酯（Thermoplastic copolyester）
*TPA (TPE-A)：熱塑性聚醯胺（Thermoplastic polyamides）
*TPZ：未分類熱塑性彈性體（Unclassified thermoplastic elastomers）

歷史
當TPU於 1950 年代問世時，TPE便正式成為商業現實。1960 年代，TPS問世；到了 1970 年代，各式各樣的TPE紛紛登場。全球TPE的使用量於1990年為 68 萬噸，且以每年約 9%的速度增長。

加工
TPE最主要的兩種加工方法是擠出成型和射出成型。如今，TPE 已可透過3D列印進行加工，且研究顯示，採用分散式製造來生產產品在經濟上更具優勢。壓縮成型幾乎從未被採用。透過注塑成型進行製造的速度極快且極具經濟效益。通常用於傳統熱塑性塑料擠出或注塑成型的設備與方法，一般也適用於TPE。TPE亦可透過吹塑成型、熔融壓延、熱成型，以及熱熔焊接等加工方式。

應用
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當傳統彈性體無法提供產品所需的物理性能範圍時，便會採用TPE。這些材料在汽車產業及家用電器領域有廣泛的應用。例如，共聚酯熱塑性彈性體（copolyester TPEs）便被用於對剛性與耐磨性要求極高的雪地摩托車之履帶。熱塑性烯烴（TPO）則越來越多地被用作屋頂材料。TPE亦廣泛應用於醫用導管領域，其中尼龍嵌段共聚物能提供一系列理想的柔軟度，非常適合患者使用。 熱塑性矽膠與烯烴共混物用於擠出玻璃導軌及車用密封條（weatherstripping）。苯乙烯嵌段共聚物因其易於加工，被用於鞋底，並廣泛用作黏合劑。

憑藉其在各種熱塑性基材上進行雙組分注塑成型方面無與倫比的性能，工程級 TPS 材料也廣泛應用於從汽車市場到消費品及醫療產品的各類技術領域。 例如軟質握持表面、設計元件、背光開關與表面，以及密封件、墊片或阻尼元件。由於TPE相較於一般橡膠襯套具有更強的抗變形能力，因此常被用於製造汽車性能應用中的懸吊系統襯套。熱塑性塑料在供暖、通風與空調（HVAC）產業中呈現成長趨勢，這歸功於其功能性、成本效益，以及將塑料樹脂改製成各式外殼、風扇和機殼的適應性。

參考資料
延伸閱讀

#高分子化合物 #生物材料

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