对热塑性硫化橡胶TPV机械性能的误解

尽管热塑性硫化橡胶TPV（PP/EPDM）材料的应用已经超过30年，在国内也已经发展了大致20年，很多的客户对TPE-S，也即常规的苯乙烯类热塑性弹性体非常熟悉，但因为在整个热塑性弹性体TPE的占比中，TPV使用量还是蛮低的，导致大部分客户对TPV了解不够深入，对TPV经常会产生误解，今天我们来谈谈对TPV机械性能的误解，总体上，客户会误认为TPV的机械性能远超过TPE-S，但实际情况如下：

①抗拉强度

通常认为TPV的拉伸强度会比TPE-S更好，但实际上，TPE-S可以做得更好，原因是：抗拉强度主要取决于共混物材料的连续相，TPV是PP连续相和EPDM分散相组成，其拉伸强度主要由PP提供，EPDM在整个体系中可当做是有弹性的填料，当然EPDM分散的尺寸大小、均匀程度都会对拉伸强度造成影响；而TPE-S通常是PP和SEBS组成双连续相，整个体系的拉伸强度由PP和SEBS共同提供，当SEBS占比大的情况，拉伸强度由SEBS决定，通常在SEBS充油量小的情况下，拉伸性能更好。比如美特公司可以提供拉伸强度大于15Mpa的55A的TPE-S，但要达到这个拉伸性能，TPV的硬度大致要在95A。

TPV(PP/EPDM)拉伸示意图

②撕裂性能

通常认为TPV的撕裂性能会比TPE-S更好，但实际上，2者的区别不大，在低硬度的情况下，TPE-S的撕裂强度可以比TPV做的更好。撕裂强度主要取决于连续相的形态，是否结晶，是否有大分子缠绕，分子间作用力等等，TPV的撕裂强度主要有PP提供，当然EPDM分散相与PP的相容性好的情况下，撕裂强度会更高；而TPE-S的撕裂强度则由PP和SEBS共同提供（前提是双连续），并且在低硬度的情况下，SEBS比例比较高的情况下，SEBS提供的撕裂强度更为重要，当SEBS充油量不高的情况下，SEBS分子间作用力大，不容易滑动，撕裂强度可以做的很高。

③耐磨性能

通常认为TPV的耐磨性能会比TPE-S更好，但实际上2者的耐磨性基本上差不多，通常摩擦系数低的材料耐磨比较好，那么这2者主要都是PP组成，而PP的耐磨性比较差。所以，需要好的耐磨性，需要对它们进行改性，比如添加聚四氟乙烯、聚硅氧烷等助剂来降低摩擦系数，当然也可以与其它低摩擦系数的聚合物进行共混改性。美特高推出的TPV 1045DB-SC可以用于TPV玻璃导槽的耐磨层；TPV 1365AB-LF是车窗接角料的低摩擦规格。

最后，再加深一下印象，了解TPV中PP和EPDM使如何分布的，下图是埃克森美孚做的santoprene的电镜图片：

从上图，可以看出，当你对TPV拉伸的时候，EPDM是否对拉伸有帮助？当然有帮助，条件是，EPDM橡胶粒径越小，TPV的拉伸强度越好，具体如下图：

粒径越小，TPV强度越大，前提还得满足，EPDM橡胶微粒之间不能形成大的集合体。

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当然，TPV尽管在机械性能上不一定比TPE-S好，但是在高温环境下，机械性能的降低幅度要比TPE-S来得更低，所以，通常TPE-S（SBS）通常长期使用温度不能超过80°C，TPE-S（SEBS）不能超过100°C，而交联程度高的TPV（EPDM）可以达到130°C。