熱塑性彈性體TPE是一類在常溫下顯示橡膠彈性，在高溫下能夠塑化成型的高分子材料。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和相態(tài)特征，TPE主要可分為苯乙烯類(TPS)、熱塑性聚烯烴(TPO)、熱塑性聚氨酯(TPU)、熱塑性聚酯(TPEE)和熱塑性聚酰胺(TPEA)等幾大類。盡管這些TPE的化學(xué)組成各異，但它們都共同具備熱塑性這一基本特性。那么大家知道熱塑性彈性體TPE為什么具有熱塑性嗎？下面蘇州中塑王TPE小編就帶大家一起來看看吧!

　　一、TPE熱塑性的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

　　1、兩相分離結(jié)構(gòu)

　　TPE具有熱塑性的根本原因在于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)——兩相分離結(jié)構(gòu)。TPE分子通常由硬段和軟段兩部分組成，形成微觀上的相分離狀態(tài)。硬段在常溫下聚集形成物理交聯(lián)點(diǎn)，賦予材料強(qiáng)度和穩(wěn)定性;而軟段則提供彈性和柔韌性。這種物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在加熱時(shí)會(huì)解離，冷卻后又能重新形成，這是TPE具有熱塑性的核心機(jī)制。

　　2、物理交聯(lián)與化學(xué)交聯(lián)的區(qū)別

　　與傳統(tǒng)橡膠的化學(xué)交聯(lián)不同，TPE中的交聯(lián)主要是物理性質(zhì)的?；瘜W(xué)交聯(lián)是通過共價(jià)鍵形成的永久性網(wǎng)絡(luò)，一旦形成就無法破壞;而TPE中的物理交聯(lián)是通過氫鍵、結(jié)晶、范德華力等次級(jí)鍵作用形成的可逆性網(wǎng)絡(luò)。在加熱條件下，這些次級(jí)鍵作用減弱或消失，使材料能夠流動(dòng);冷卻后，次級(jí)鍵重新建立，材料恢復(fù)彈性。這種可逆的物理交聯(lián)過程使TPE可以反復(fù)加熱成型，體現(xiàn)了其熱塑性特征。

　　二、不同類型TPE的熱塑性機(jī)理

　　1、苯乙烯類TPE(TPS)的熱塑性

　　苯乙烯類TPE(如SBS、SEBS)是最典型的熱塑性彈性體，其分子結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物。在常溫下，兩端的聚苯乙烯硬段聚集形成玻璃態(tài)微區(qū)，作為物理交聯(lián)點(diǎn);中間的聚丁二烯軟段則提供彈性。當(dāng)溫度超過聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(約100℃)時(shí)，聚苯乙烯微區(qū)軟化，材料可以流動(dòng)加工;冷卻后，聚苯乙烯重新聚集形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，材料恢復(fù)彈性。這種可逆的相變過程是TPS具有熱塑性的關(guān)鍵。

　　2、熱塑性聚氨酯(TPU)的熱塑性

　　TPU的熱塑性源于其硬段(由二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑組成)和軟段(聚醚或聚酯多元醇)的微相分離結(jié)構(gòu)。硬段在常溫下通過氫鍵作用形成結(jié)晶區(qū)，作為物理交聯(lián)點(diǎn);軟段則提供彈性。當(dāng)溫度升高至硬段熔點(diǎn)以上時(shí)，結(jié)晶區(qū)熔融，氫鍵作用減弱，材料可以流動(dòng)加工;冷卻后，硬段重新結(jié)晶，氫鍵恢復(fù)，材料再次獲得彈性。這種可逆的結(jié)晶-熔融過程使TPU具有優(yōu)異的熱塑性。

　　3、熱塑性聚烯烴(TPO)的熱塑性

　　TPO通常由聚丙烯(PP)連續(xù)相和乙丙橡膠(EPR)分散相組成。PP作為硬相提供材料的強(qiáng)度和熱塑性，而EPR作為軟相提供彈性。在加工溫度下，PP熔融使整個(gè)材料能夠流動(dòng);冷卻后，PP結(jié)晶形成物理網(wǎng)絡(luò)，賦予材料強(qiáng)度和形狀穩(wěn)定性。這種基于結(jié)晶-熔融轉(zhuǎn)變的機(jī)理使TPO具有良好的熱塑性。

　　通過上述介紹可知，熱塑性彈性體TPE之所以具有熱塑性，根本原因在于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)——由硬段和軟段組成的兩相分離結(jié)構(gòu)，以及基于物理交聯(lián)而非化學(xué)交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)形成機(jī)制。這種結(jié)構(gòu)使TPE在加熱時(shí)能夠流動(dòng)加工，冷卻后又能恢復(fù)彈性，實(shí)現(xiàn)了可逆的相變過程。正是這種熱塑性特征，賦予了TPE優(yōu)異的加工性能、可回收性和設(shè)計(jì)靈活性，使其在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中展現(xiàn)出廣闊的前景。