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熱塑性彈性體TPE腳輪主要特點
發表時間:2012/8/15 22:31:35
熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪配方組成
一個經典的熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪配方組成配方通常包括以下物質：SBS/SEBS，油，（PP），（PS），硬脂酸鋅，抗氧劑，（鈣粉），TPU。括號中的物質可根據配方體系不同而選擇是否添加。
（1） 熱塑性彈性體SBS和SEBS：配方中最重要的原材料選擇，影響成本和材料性能的最重要因素，同種用途的配方，選擇SEBS的每噸單價會比SBS配方的單價高3000RMB左右。熱塑性彈性體SEBS做出的TPR腳輪有以下幾點優勢：
a.充油量高，充油速度快
b.制品力學性能佳，彈性、拉伸強度、拉伸永久變形、壓縮變形等指標都優于同分子量的SBSTPE腳輪/TPR腳輪配方TPR腳輪/TPE腳輪配方
c.耐候性、耐熱性、抗氧性更佳TPE腳輪
d.制品表面爽滑、啞光，SBS做出的制品通常偏亮（啞光又稱亞光，各種顏色的涂料都有亞光和亮光之分，亞光的表面有點發毛，像毛玻璃的表面那樣。反射光是“漫反射”，沒有眩光，不刺眼，給人以穩重素雅的感覺。亮光則表面光潔，反射光鏡面反射，有眩光。給人以明亮華麗的感覺。）
（2）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中增塑劑—油：用來調節原料流動性和降低成本。要生產環保的TPR腳輪，必須使用TPE腳輪/TPR腳輪環烷油和TPE腳輪/TPR腳輪石蠟油，并且嚴格控制芳烴（CA）值，某些油的技術參數中會有標注，廠家根據此份參數和經驗選擇不同牌號使用。正如大家查到的那樣，TPE腳輪/TPR腳輪環烷油有著相對低廉的價格和與SBS/SEBS較好的相容性，充油量和充油速度都比較有優勢，但是它往往使做出的TPR腳輪成品表面發粘，這也是它不能完全替代石蠟油的原因，因此我們會根據客戶需要選擇不同的種類使用。充油量可根據膠的牌號不同在120-160份之間。油的填充量增加，材料力學強度會下降，并且填充量應以不吐油為基本標準；粘度高的油對力學性能的損耗較低，但是制品表面爽滑度也降低。T (轉載請注明出處）
（3）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中塑料增強組分—PP：與SBS、SEBS相容性都比較好，可用來增加硬度。選擇PP的重要指標是PP的MFR，融指太低會明顯影響塑化，制品表面會出現不平整、有疙瘩等現象。從經驗看來，粉料PP價格低于粒料的PP，并且分散性較好，因此是我公司主要使用原料。但是PP與SBS/SEBS混合后將大大降低SBS/SEBS原有的透明性，因此常用在透明性要求低的包PP和擠出料的配方體系中，若透明性要求高，則應該選擇無規共聚的透明PP，但添加量不宜多。PP添加量在40-50份左右。PP不耐磨，所以不用于鞋材的配方中，當然在耐磨要求的配方中也應多加考慮。
（4）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中塑料增強組分—PS：與SBS相容性較好，常用在鞋底料和包ABS的配方體系中，用來增加耐磨性和與ABS的粘結性。若添加量太大，制品表面會有珠光色，增加配色難度。
（5）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中內潤滑劑—硬脂酸鋅：內潤滑劑，用來降低大分子熔融狀態下分子間的摩擦力，一般添加量為2-3份。(轉載請注明出處）
（6）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中抗氧劑：提高抗老化性能，防止在加工和使用的過程中氧化變黃，適量，一般添加量為0.4份左右。
（7）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中填充料——鈣粉，用來做填充使用，降低成本。一般選擇1000目以上的重鈣粉，鈣粉添加量很大程度的影響材料的比重（密度），添加量越大，比重越高。配方TPR腳輪/TPE腳輪配方
（8）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中TPU：TPU是用在ABS包膠配方中的一種重要極性原料，用來增加TPR腳輪與ABS的粘結性，同時還有一種伴隨TPU同時加入的相容劑。
（9）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中阻燃劑：磷、氮系等TPE腳輪
（10）熱塑性彈性體TPE腳輪/TPR腳輪的配方組成中抗紫外線老化劑：炭黑
TPE腳輪/TPR腳輪操作油種類、添加量對TPR腳輪加工、使用性能的影響
按礦物油本身分子結構、組成方面的差異不同，分為環烷基橡膠油、石蠟基橡膠油、芳香基橡膠油等； TPE腳輪/TPR腳輪芳烴油和高芳烴油的芳烴含量( CA )為40 %左右，環烷油中的環烷烴含量( CN ) 為40 %左右，石蠟基油中的石蠟烴含量( CP )為65 %左右。其物理性能存在差異，與膠粘劑粘料之間的物理親和性能也存在較大的差異。這種親和能力是基于相似相容的原理，隨著充油量的增加，SBS的扯斷伸長率增大，熔體流動指數(MI)提高，拉伸強度、300％定伸應力、邵爾A型硬度和永久變形下降。永久變形隨充油量增加而下降主要是填充油使聚丁二烯鏈段分子間的作用力減弱，SBS軟段的活動空間增大的緣故。下面分述使用種類和添加量對TPR腳輪加工、使用性能的影響：
(a) TPE腳輪/TPR腳輪芳烴油
用途： TPE腳輪/TPR腳輪芳烴油的主要作用是改善橡膠的加工性能，幫助膠料中填充劑的混合和分散，降低膠料粘度和混煉能耗，調整硫化膠的物理機械性能。作為操作油，填充油廣泛適用于以天然橡膠及合成橡膠為原料的橡膠制品。
TPE腳輪/TPR腳輪芳烴油與合成膠的相容性好，可提高輪胎抓著性和制動性，被廣泛用于輪胎生產。芳香基油以苯環不飽和烴結構為主，與橡膠的相容性是最好的，有利于填充和降低煉膠溫度，拉伸強度和撕裂強度高，，加工性能優于鏈烷烴。
但它的缺點是彈性較低，低溫性能差，顏色很深，污染性強，而且含有大量多環芳烴，具有潛在的致癌危險。在高芳烴油中含有多種稠環芳烴油PAHs(又稱PCA) ，其中一些被歸為二類致癌物質。因此，歐盟在2005/ 69/ EC 指令中對其中8 種強致癌物PAHs 進行了嚴格限制。
影響因素： TPE腳輪/TPR腳輪芳烴油的質量指標如比重、粘度、芳烴含量等項目，對膠料的物理性能有很大的影響。油的苯胺點越高，表明油的芳烴含量越高。芳烴含量影響膠料的硬度。芳烴含量高，可以改善橡膠的彈性及韌性。對于橡膠，高芳香烴含量有助于通過改善吸油的時間，加快混煉眾而提高生產能力。高芳香烴含量同里也提供了更好的碳黑分散性能，有助于使產品性能在一般工藝條件控制下，達到更好的連續一致性。
(b) TPE腳輪/TPR腳輪石蠟油：
石蠟基橡膠專用油，石蠟油又稱礦物油，是從原油分餾所得到的無色無味的混合物。具有石蠟烴含量高，芳烴含量低，閃點高，揮發小等特點。適用于乙丙橡膠、丁基橡膠等配方。石蠟基油的分子結構是以直鏈烴為主，相容性差一些，易滲出，低溫時有析蠟現象。
石蠟基油能提高試樣的流動性、耐屈撓性和光穩定性，并且染色穩定性好，這是因為石蠟油中鏈烷烴質量分數高，芳烴質量分數很低。具有鏈狀結構的烷烴油相對于環烷烴油和芳烴油更為柔順，這有利于提高試樣的耐屈撓性。但另一方面，由于SBS的網狀結構中有很多開口，烷烴油較環烷烴油和芳烴油有更大的透過速度，從膠體中滲出的傾向更大，并且烷烴油的極性小，遷移時需要的能量小，因此更易從SBS中滲出。
(c) TPE腳輪/TPR腳輪環烷油
Naphthenic base crude oil屬橡膠操作油，(加工油、填充油)之類，是以環烷烴為主要成分的石油，主要是環戊烷、環己烷及其同系物。相對密度0.92～0．95，閃點＞160 ℃，酸值＜0．1mgKOH／g，苯胺點66～82，流動點-40～-12℃。貯存于陰涼、通風的庫房內，遠離火種、熱源。國內環烷基原油資源主要集中在遼河和克拉瑪依兩地。
閃點高的 TPE腳輪/TPR腳輪環烷油產品，適用于乙丙橡膠、三元乙丙橡膠及熱塑性彈性體SBS的充油及制鞋工業中的TPR腳輪粒料的生產和天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠產品的加工。 TPE腳輪/TPR腳輪環烷基油具有類似芳烴碳的環烷結構和類似直鏈碳的支鏈結構，比石蠟基油具有更好的橡膠相容性，同時以環型飽和烴結構為主，耐老化性能好，又克服了芳香基油的污染性，具有良好的健康安全性，通常可適合各種橡膠。
由于環烷油中環烷烴含量高，能與SBS中的PB段相容，使得PB段分子鏈更加柔軟，同時， TPE腳輪/TPR腳輪環烷油的加入使得分子間的作用減弱，分子鏈的活動性增加，從而導致共混物的可塑性增加，使得鏈段運動范圍增大，拉伸時鏈段能夠充分伸展，外力消除后又容易恢復，分子鏈柔順性增加，因此SBS的扯斷伸長率增大，熔體流動指數(MI)提高、體系的硬度、300%定伸強度都有很大程度的下降。
隨著 TPE腳輪/TPR腳輪環烷油用量的增加，分子間作用力減弱，分子鏈在外力作用下易發生滑移、斷裂，故而拉伸強度下降。斷裂伸長率和沖擊回彈性主要與體系的粘彈性質有關，環烷油的加人使分子鏈柔順性提高，所以斷裂伸長率和沖擊回彈性增加。
TPR腳輪中SBS分子量大小決定了填充的多少， TPE腳輪/TPR腳輪環烷油閃點過低或者油分子量分布過寬都容易溢出。
充油橡膠對環烷油的質量指標要求中最為重要的一項是芳烴含量，它影響產品的黃變性，芳烴含量越低，產品變黃的速度越慢，產品品質越高。
(1)不能使用芳烴質量分數高的TPE腳輪/TPR腳輪環烷油。由于SBS的大分子是由聚苯乙烯(PS)樹脂段與聚丁二烯橡膠段構成的，前者位于分子兩端，PS鏈段間的作用力使其形成些物理交聯點，聚集成物理交聯區域，分散于聚丁二烯相中，呈微觀相分離狀態。而芳烴質量分數高的環烷油的溶度參數與PS的接近，芳烴分子集中在聚苯乙烯相中，削弱了交聯點。PS微區軟化后，橡膠強度損失非常大，而且芳烴質量分數越高，對SBS性能的影響就越大，所以應選擇芳烴質量分數小于6％的油品。
(2)根據相似相容原理，TPE腳輪/TPR腳輪環烷油與SBS的相容性較石蠟油好，并且強度損失小，但試樣的邵爾A型硬度相對較高，流動性、耐屈撓性和光穩定性不如填充石蠟油的好。
(3)其他油品性能對SBS性能的影響
粘重常數：油品粘重常數(VGC)的增大，彈性體拉伸強度增大，邵爾A型硬度增加得此較明顯，但當VGC太大，拉伸強度顯著下降。這是因為VGC芳烴質量分數過高，SBS的強度損失非常大。
粘度：當油品中含有一定量極性較大的芳烴時，充油SBS的MI隨著粘度的增加而降低，而邵爾A型硬度卻隨粘度的增加而增大。這是因為油品的粘度增加，相對分子質量也相應增大的緣故。在拉伸強度相當的情況下，粘度低的油品有利于提高試樣的流動性，對后加工有利。
(4)環烷油與石蠟油的區別
當前大多數工廠都是使用環烷油和石蠟油，環烷油與SBS和SEBS的接合性比較好，但是就比較粘手，而石蠟油是直鏈烷烴，手感爽滑。
手感爽滑TPE腳輪/TPR腳輪如何生產？
TPE腳輪/TPR腳輪擠出材料制品表面啞光美觀，手感爽滑，并且具有彈性好，密封性好，壓縮永久變形小，機械強度高的特性。TPE腳輪/TPR腳輪擠出材料廣泛應用于汽車密封條、裝飾條、擴胸條、電線電纜、彈跳繩、膠管、供水軟管等制品。TPE腳輪/TPR腳輪材料和其他材料一個重大區別就是手感爽滑，那么如何生產手感爽滑的TPE腳輪/TPR腳輪呢？
1.調控TPE腳輪/TPR腳輪擠出工藝，以及溫度；
2.控制油的數量和種類，既要滿足工藝，又要符合環保；
3.加入環保TPE腳輪/TPR腳輪手感爽滑助劑硅酮等。
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苯乙烯類熱塑性彈性體SBCs的配方
和其他熱塑性塑料不同的是，苯乙烯TPE腳輪s很少以純組分單獨使用。與傳統的熱固性（硫化）彈性體一樣，它們經常根據加工性能，物理機械性能的要求來調整配方。它們能夠與其他樹脂共混，包括傳統的彈性體，也可以與填料、增塑劑（如油類）、加工助劑、樹脂、色母粒以及其他組分共混。
以SBS和SEBS為基體的配方能夠制備出硬度很寬范圍的材料，軟至5 Shore A，硬到55 Shore D。它們可以加入大量的共混組分，在有些場合下TPE腳輪的質量分數低至25%[65]。由于大量的共混組分幾乎都很便宜，如填料和油，這樣對TPE腳輪降低成本很有好處。常見的幾種共混組分以及其對最終共混物性能的影響見表5.2。
表5.2 苯乙烯熱塑性彈性體的混配
性能 組分
油 PS PE PP EVA 填料
硬度 降低 增加 增加 增加 微增 微增
加工性能 改善 改善 不定 不定 不定 不定
抗臭氧性 不變 微增 增強 增強 增強 不變
成本 降低 降低 降低 降低 降低 降低
其他 抗UV性降低 — 亮光 提高耐高溫性能 提到撕裂強度 通常提高外觀
5.2.5.1 SBS嵌段共聚物的配方
PS對于SBS配方來說是一種很有價值的組分，因為它能夠改善SBS的加工性能和提高材料剛性。
油（增塑劑）也能夠改善加工新跟那個，但是使制品變軟。通常選用環烷基油作為增塑劑，但是芳香化合物的含量應該盡量的低，因為它們會使苯乙烯相軟化（塑化）。油類能夠使材料在拉伸過程中具有抗裂紋發展性能。其他非油類的助劑（如樹脂，加工助劑）能夠充當增塑劑，特別是在溫度升高時更能體現。
結晶性聚合物（PE或者是EVA共聚物）能夠提高耐溶劑和耐臭氧性能。
惰性的填料，如粘土，白堊、輕質碳酸鈣和滑石粉都能夠大量的填充，而不會對基體樹脂產生不利影響，并且能夠有效降低成本。補強性填料如高度增強的炭黑，二氧化硅或者硬的粘土很少用在配方中，因為它們使得材料變得很剛，手感變差[66]。然而它們也可以帶來一些有利的影響，如提高撕裂強度，抗磨損性，以及提高折曲次數[67]。
5.2.5.2 SEBS嵌段共聚物的配方
以SEBS共聚物為基體的配方和SBS很類似。最主要的區別就是通常采用PP作為聚合物類型的添加組分。PP能夠以下面兩種不同的方式來提高配方的性能：
（1） 它能夠提高加工性能，尤其是與加工操作油一起配合使用時。在這里通常選用石蠟基的油類，因為它們與聚（乙烯-丁烯）中間嵌段的相容性比環烷基油類要好。出于以上同樣的原因應當避免高芳烴化合物的油類。
（2） 當共混物在高剪切下加工，然后迅速冷卻的過程中（如注塑成型和擠出成型），PP和SEBS/油混合物能都形成兩個連續相。PP相的結晶熔體溫度相對比較高，（大概在165℃，原文中同時標出華氏溫度，翻譯時都省去了）并且是不溶的。因此，連續相的PP能夠提高抗溶劑性，并能明顯提高最高使用溫度。
填充硅油的材料主要用在醫療制品上[68]。惰性填料的使用同SBS嵌段共聚物一樣。POE 3000可以提高TPE腳輪的撕裂性能。
在鏈段中間的如果含有雙烯彈性體，即使在常規的使用和儲存的過程中也會受到氧化。因此這些嵌段共聚物需要添加抗降解劑。通常情況下，在共混的過程中不需要添加抗降解劑，但是在它們的使用過程中，必須防止氧化降解，有些時候還需要防止UV降解。受阻酚和協效劑硫代二丙酸二月桂酯并用是有效的抗氧化劑。苯并三唑和受阻胺并用是很好的UV穩定劑[66]。二氧化鈦和炭黑也能夠在不透明的材料中有效的抗UV輻射。而鏈段中間是飽和的聚合物，本身更穩定，一般不需要添加任何抗氧化劑。
當在應力的作用下時，不飽和的嵌段共聚物會受到臭氧的進攻。抗臭氧性可以通過加入少量的EPDM或者是EVA共聚物。抗臭氧的化學試劑有二丁基二氨荒酸鎳和二丁基硫脲。一些微晶石蠟單獨使用或者是與化學抗臭氧劑并用也能夠提高耐臭氧性。
TPE腳輪材料配色問題
大部分TPE腳輪、TPR腳輪是透明、半透明、本白色的，是很容易著色的，應選擇合適的色粉或色母著色。一般情況下以SBC為基礎的TPE腳輪/TPR腳輪在著色上優于其它類型的TPE腳輪/TPR腳輪材料。以SBC為基礎的TPE腳輪/TPR腳輪材料只需要較少量的色母料即可達到所需要的顏色效果，而且配好的顏色比其它類型TPE腳輪/TPR腳輪更為純凈、鮮艷。應該注意的是色母料的粘度要比TPE腳輪/TPR腳輪的粘度低，因為TPE腳輪/TPR腳輪的熔融指數比色母料高，這樣有利于分散，使顏色分布更加均勻。
1）以SBS為基體的TPE腳輪/TPR腳輪，最好采用聚苯乙烯或EVA類載色劑。
2）以SEBS為基體的較硬的TPE腳輪/TPR腳輪，最好采用聚丙烯載色劑。
3）以SEBS為基體的較軟的TPE腳輪/TPR腳輪，最好采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物而不推薦采用聚丙烯載色劑，以避免復合材料的硬度受到聚丙烯載色劑影響。
4）SBS、SEBS均不可以采用PVC為底色的色母料。
5）對于某些包膠注塑TPE腳輪/TPR腳輪的應用，應避免使用聚乙烯載色劑，因聚乙烯載色劑可能會對TPE腳輪/TPR腳輪與基體的粘接力產生不利的影響。
聚丙烯含量對TPE腳輪性能的影響
TPE腳輪的配方中，特別是以SEBS為主的熱塑性彈性體TPE腳輪中，聚丙烯（PP）往往可以作為調節硬度，比重，力學性能，流動性的一個重要手段。采用手把包膠類基礎配方如下：
表1手把包膠類基礎配方
手把包膠類基礎配方
物料 牌號 重量/g
SEBS（1：1） 國產 400
碳酸鈣 國產 200
PP 市售 20~70
其中碳酸鈣和SEBS含量不變，因為在低填充的情況下碳酸鈣對于硬度的影響不是很大，一般能夠提高3-5A左右。
1. PP含量對比重的影響
由于PP的比重比較小，約為0.9 g/cm3，而1：1填充的SEBS的比重可以約為0.9 g/cm3，碳酸鈣可以約為2.72g/cm3那么隨著PP含量的增加，PP+SEBS所占的比例比較大，密度要下降。
在這里也通過理論計算得到實際值與理論值的偏差，如表2所示：
表2：PP含量與比重的關系
PP含量 理論比重 密度 比重偏差
0 1.158 1.155 0.003
20 1.148 1.14 0.008
30 1.143 1.135 0.008
40 1.138 1.131 0.007
50 1.133 1.13 0.003
60 1.129 1.123 0.006
70 1.125 1.114 0.011
80 1.121 1.112 0.009
90 1.117 1.106 0.011
100 1.113 1.102 0.011
110 1.109 1.103 0.006
120 1.105 1.092 0.013
130 1.102 1.088 0.014
由于實驗的稱量工具，人為因素等，存在誤差，因此比重數據稍有偏差，但是變化趨勢是非常明顯的。
2. PP含量TPE腳輪硬度的影響
在實驗中，我們發現當PP的添加量增加時，TPE腳輪 膠料的硬度一直在增加，但是增加的幅度在50A過后就變慢了（如圖2所示）。
3. PP含量TPE腳輪力學性能的影響
PP含量的增加，拉伸強度是先增加到一個臨界值，后減小（如圖3所示），這是由于在PP含量比較少的時候SEBS作為連續相，而PP作為分散相，能夠提高拉伸強度，直到添加量為80g左右。這里要特別提出的是，對于兩種聚合物，哪一個為分散相，哪個為連續相，這與組分的含量，和粘度有關，PP的粘度比較小，在較小的組分里面就能形成連續相，這跟PP/EPDM制得的TPV道理是一樣的。但是繼續添加，PP作為連續相，與SEBS的相容性變差，因此TPE腳輪的拉伸強度下降。斷裂伸長率隨著PP含量的增加而下降，因為在PP含量比較少的時候，整個材彈性占有明顯優勢，而PP含量增加，塑料的剛性表現出來了，斷裂伸長率變小。
撕裂強度在PP添加量比較少的時候提高的幅度很大，但是隨著PP含量的增加，幅度變小了。
4. PP含量TPE腳輪流動性的影響
PP由于流動性好，當其含量比較低的時候能夠提高熔指，但是當含量足夠高的時候，形成了連續相，那么材料的流動性就比較差，因為PP熔點比較高。
SEBS 碳酸鈣 PP 熔指g/10min 測試條件
0# 400 200 0 4.2 180℃ 2.16kg
1# 400 200 20 3.3 180℃ 2.16kg
2# 400 200 30 4.8 180℃ 2.16kg
3# 400 200 40 6.6 180℃ 2.16kg
4# 400 200 50 8.9 180℃ 2.16kg
5# 400 200 60 11.4 180℃ 2.16kg
6# 400 200 70 24.6 180℃ 2.16kg
7# 400 200 80 59.7 170℃ 2.16kg
8# 400 200 90 91.8 170℃ 2.16kg
9# 400 200 100 57.2 160℃ 2.16kg
10# 400 200 110 21.8 150℃ 2.16kg
11# 400 200 120 64.8 160℃ 2.16kg
12# 400 200 130 50.4 160℃ 2.16kg
5. 飛步腳輪廠結論：
PP能夠提高TPE腳輪硬度，降低比重，但是對于力學性能、流動性的影響要考慮組分，相容性等多方面因素。
TPV配方 EPDM配方 EPDM/PP配方
制備TPV 的基本配方：PP 30 份，充油EPDM （環烷油等）70 份，過氧化二丙苯(DCP ) 適量，超細滑石粉適量，其它助劑適量。
（a）環烷油用量對性能的影響分析如下：
這是由于EPDM 的分散程度和界面層結構是影響EPDM/ PP -TPV 性能的內在因素，PP 與EPDM 的表面張力和溶解度參數都很相近，采用動態硫化工藝加工時其共混效果主要取決于動力學因素，如：粘度、溫度、剪切力和時間等。在PP 熔融溫度下，EPDM 粘度遠大于PP 粘度，與PP不具備粘度相近的共混原則。但EPDM 的粘度隨充油量的增加而明顯下降，且當充油質量分數在20%和30%時，粘度隨溫度變化明顯。由于PP的熔融溫度不小于160 ℃，因此，只有當EPDM的充油質量分數大于20 %時，在PP 熔融溫度下，EPDM 與PP 的粘度才較接近，提高EPDM 及PP 的相容性及分散性，但添加的油與PP 相容性較差,過量的油會影響PP 的性能。故EPDM 的最佳充油質量分數為20 %～30 %。
（b）PP種類與用量（流動性）對性能的影響分析如下：
能提供良好的拉伸強度及硬度，同時使得材料具有較好的加工性能，擴大其應用范圍。同時隨PP 的MFR 增大，EPDM/ PP的力學性能提高。原因是高MFR 的PP 能在較低溫度下與充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混溫度的范圍更寬，這有利于EPDM 充分分散到PP中；雖然小本體粉狀PP 的力學性能比粒狀PP 差，但用小本體粉狀PP 生產TPV，其性能與用粒料PP 性能相當。這是因為粉狀PP 在EPDM 塑煉充油時添加均勻，有利于EPDM 與PP 共混均勻。
（c）橡塑組分的選擇對性能的影響分析如下：
加入EPDM后，相對于PP而言，共混物分子的內聚力下降，模量降低，從而使拉伸強度和彎曲強度降低，但EPDM的加入降低了PP的結晶度，細化了PP的球晶結構，并有利于應力的均勻分布和松弛，故提高了共混物的沖擊強度，當EPDM的用量超過30份時，共混物的沖擊強度呈現下降的趨勢。一般而言，隨著橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸強度、壓縮永久變形、100%定伸應力和硬度均有所增大，扯斷伸長率是先增大后減小，耐溶劑性和加工流動性提高。
（d）DCP用量對性能的影響分析如下：
當DCP 質量分數為1.5%時，力學性能達到最高值。PF 值(拉伸強度×斷裂伸長率/ 永久變形) 比未交聯增加30 倍，橡膠抽出質量分數為2.5%。根據CP Rander 理論，橡膠溶劑抽出質量分數低于3%時，橡膠已達到高度交聯狀態，由此說明，DCP 質量分數為1. 5 %時EPDM/ PP 已完全動態硫化。
（e）超細滑石粉
在EPDM 增韌改性PP 體系中，普通滑石粉對PP 起輔助補強作用。但在EPDM/ PP - TPV 體系中添加3 %滑石粉就使拉伸強度和斷裂伸長率急劇下降。這是因為滑石粉在TPV 體系中，流動性較差，不易分散在基體中。而選擇一種超細活性滑石粉，則隨著超細滑石粉添加量的增加，TPV材料的斷裂伸長率、拉伸強度均增加，當添加量為12 %左右時，達到極大值。此后，隨滑石粉添加量增加，這兩種性能急劇下降。這可能是由于超細滑石粉并不是以分散相形式直接分散在PP 基體上，而是在EPDM 交聯時作為交聯中心使EPDM 分散更細小、更均勻，這種包核結構有效地降低了EPDM分散粒徑，從而減小了EPDM 微細顆粒間間距，既增韌TPV 又可提高其應力。
（f）其他助劑
硬脂酸、硬脂酸鋅用作軟化潤滑劑，適量即可
TPE腳輪比重和硬度的關系（一）
在這里講的TPE腳輪是專指Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene(SEBS)基體的熱塑性彈性體，和其他熱塑性塑料不同的是，TPE腳輪很少以純組分單獨使用。與硫化橡膠一樣，經常根據加工性能，物理機械性能的要求來調整配方。可以與填料、加工操作油、加工助劑、樹脂、其他彈性體、色母粒以及其他助劑共混。http://blog.sina.com.cn/TPE腳輪xj
以SBS和SEBS為基體的配方能夠制備出硬度很寬范圍的材料，軟至5 Shore A，硬到55 Shore D。它們可以加入大量的共混組分，在有些場合下SEBS的質量分數低至25%。由于大量的共混組分幾乎都很便宜，如填料和油，這樣對TPE腳輪降低成本很有好處。那么在共混過后，TPE腳輪的比重是增加還是減少呢？而TPE腳輪的硬度又如何隨著組分的量變化？下面將分開闡述：http://blog.sina.com.cn/TPE腳輪xj
1. TPE腳輪比重：
a) TPE腳輪理論比重的計算
TPE腳輪組分里面油和SEBS，一般來說占到了30~80%，而充油的SEBS比重就在0.9左右，而其他高分子類的組分，PP比重最輕，在0.89~0.93左右，PE在0.93~0.96左右，POE也在這個范圍類，PS在1左右，TPU在1.2附近。鈣粉在2.6~2.8，其他填料，如滑石粉，重晶石，高嶺土，鈦白粉，白炭黑等等，這些比重最比較大。這些填料的比重并不是廠家出廠的袋裝比重（表觀比重、表觀密度），因為在compound的過程中，這些填料都是密實狀態存在，比表觀比重高出了許多。因此我們可以根據每一種組分的比重，體積分數，算出理論比重；
b) TPE腳輪理論比重的應用
既然我們知道TPE腳輪理論比重，那么在生產或者在實驗中就應該進行比較，如果偏差在0.01以內，大概可以認為是正確的。如果不是，那么應該檢查配方，檢查稱量，檢查工藝是否出現了錯誤或者、不規范的操作。同時在設計配方的時候，有了理論比重的指導，就避免一些盲目的實驗，節約研發、生產成本；
c) TPE腳輪比重與理論比重是否完全吻合？http://blog.sina.com.cn/TPE腳輪xj
理論比重可以計算出來，但是理論比重和實際比重的偏差在一定填充量過后，隨著填充量的增加而增加。這可以解釋為，在一定的填充量以后，碳酸鈣、滑石粉等不再是密實的填充，比重變小。這在表觀上就可以根據拉伸后的樣條蓬松狀態來判斷，高填充往往帶來低的力學性能，彈性差。
TPE腳輪比重和硬度的關系（二）
要研究TPE腳輪比重和硬度的關系，首先應當知道TPE腳輪的硬度與哪些因素有關；對于SEBS為基體的材料來說，硬度的影響因素：油含量>PP含量>其他硬膠的含量（PS，PE等）>其他填料；油越多，PP含量越多，比重就越輕，PS比重在1左右，如果TPE腳輪比重小于1，那么對比重是增加的效果，如果TPE腳輪比重小于1，那么就是減低比重的效果；填料越多，比重越大。現在就可以來討論一下，TPE腳輪比重與硬度的關系：
1， 比重越大，硬度越高，當硬膠的含量、油含量一定，提高比重，硬度要增加；
2， 比重越小，硬度越高，當填料的含量一定，油含量一定，PP，PE的含量越高，硬度越高，比重越小；
3， 比重不變，硬度變化，這在無填充體系比較常見，油和SBS，SEBS的比重接近，無填料，油的變化不影響比重，但是對硬度的影響很大
所以，比重和硬度沒有什么必然的聯系；
塑料改性中，滑石粉和碳酸鈣的應用與區別
滑石粉和碳酸鈣都是用來做填充的，其目的主要有：
1.增加尺寸穩定性（也就是收縮降低）
2.增加材料的剛度，
3.增加材料的耐熱性能，
4.降低材料成本等幾個方面，
但是也有其缺陷：
1.密度增加，
2.使用不好，沖擊韌性下降，
3.材料光澤有所下降。
滑石粉和碳酸鈣一樣有粒度的區分，一般是300目，600目，800目，1250目和2500目，當然，還有更細的，而一般用在塑料里面可以選取800目和1250目這兩個，這樣可以使性能/價格比最高。
滑石粉的價格有所波動，一般說來，根據目數來定價格不會有太大問題，比如：800目一般價格也就在700到850元之間，1250目也就在1000到1280元之間。價格太高或則太低都是不正常的。
關于滑石粉和碳酸鈣的區別使用：
1.滑石粉形狀是片狀，所以具有更高的剛度，尺寸穩定性和耐熱溫度，增強效果好。
2.碳酸鈣一般都是粒狀，所以其剛度等各個方面不如滑石粉，但是其價格更低廉，并且白度高，同時對塑料沖擊韌性影響小。
3.滑石粉對聚丙烯有成核作用，而碳酸鈣在這方面效果不明顯。
4.碳酸鈣一般可以分為輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣，而滑石粉沒有這個區分，滑石粉都是從天然的礦產中磨粉出來的
碳酸鈣/滑石粉復合增強PP，其性能如下：
含量
拉伸強度Mpa 彎曲強度Mpa 彎曲模量MPa 洛氏硬度 模型塑縮率％
20％碳酸鈣 27.8
40
2000
105
0.87
20％滑石粉 29
42
1300
100
0.82
10％碳酸鈣
＋10％滑石粉
32
45
2500
130
0.74
如何燃燒辨別TPR腳輪、TPE腳輪 簡易燃燒分辨TPE腳輪，TPR腳輪的方法
首先，什么是TPE腳輪材料，什么是TPR腳輪材料？
廣義上說，TPE腳輪是thermoplastic elastomer，包含SEBS，SBS，TPV，TPU，TPE腳輪E，TPR腳輪等等的一個總稱；
狹義上TPE腳輪是以SEBS為基材的塑膠，TPR腳輪是SBS為基材的膠料。
第二、SEBS國產價格在2.6萬/噸，SBS為1.6萬元/噸左右，雖然SEBS充油多，SBS充油雖少，但是SBS+油成本總體上還是比SEBS+充油的便宜常常用來共混使用。SEBS能夠提高SBS的耐候性，因此也會加到TPR腳輪中。但是如何分辨SEBS的含量高，還是SBS含量高呢？一個簡易方法就用燃燒，TPE腳輪由于含氫量比較高，燃燒煙少，刺激氣味淡，有汽油味。而SBS加多了，就會有很多黑煙（由于SBS含碳量相對比較高），刺激性氣味濃；這種方法在客戶中使用得非常廣泛，不用很專業的知識就可以分辨，判斷產品質量。
TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體配方舉例
TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體冰格配方 TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體電腦主機墊配方 TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體SEBS密封條配方 TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體本色玩具 TPE腳輪/TPR腳輪熱塑性彈性體電線配方 鞋用SBS熱塑性彈性體(TPR腳輪)膠粘劑配方
低分子量SEBS ： 10
透明PP ：6.5
白油 ： 105
UV ：0.15
抗氧 ：0.15 SEBS3150 8
pp 8
EVA 3
CaCO3 4
白油 9 l
滑劑 0.1
抗氧1010 0.02 SEBS3151：60
白油： 40
PP： 18
CaCO3：50
1901X： 6
1010：0.3
滑劑：0.6
SBS4601：20
SBS792： 10
白油： 7
PH-88： 20
CACO3： 10
1010：0.1
168：0.1
SEBS+PP+白油+抗氧劑+UV+防銅劑+填料+滑劑[飛步腳輪廠]
+阻燃劑 SBS(Kraton D-1101) 100
混合樹脂200防老劑264
3120號汽油 420
醋酸乙酯180
固形物含量 33．6％
充油SBS熱塑性彈性體的典型配方
給大家提供一個教科書般的熱塑性彈性體TPE腳輪的配方，具體的細節最好不要問我，說得太明白就沒有意思了。因為一個塑料或者彈性體工廠命脈就在于配方。
組分 配方1 配方2 配方3 配方4
SBS 100 100 100 100
充油 50 50 50 50
PS 60 變量 50 60
聚茚樹脂 - 20 - 20
環烷油 40 50 - 50
輕質碳酸鈣 50 - 20 -
白堊粉 - 80 - 80
鈦白粉 10 10 - 10
硬脂酸 - 3 - -
其他助劑 2.5 - 5.0 -
總計 317.5 >313 225 370
TPE腳輪 包膠尼龍配方
有關TPE腳輪尼龍包覆料的配方，因廠家的設備等差異，配方成份差異都比較大，現提供主要成份如下，各成份比例變化需根據實際情況做調整，一般硬度范圍在60-95A：
原 料 大概比例
接枝型POE類彈性體（或接枝EPDM） 10—25％
SEBS（類似3341） 10—25％
油（高閃點高粘度） 根據硬度調整，不超過1.8倍
SEBS 1901 or 1924 5—20％
尼龍（6或66） 根據硬度調整，0-10％
潤滑劑 0.5％以內
其他加工助劑 0.5％
抗氧劑 0.1％
其他極性增強劑（如接枝pp） 5-10％(也可調節硬度)
橡塑改性劑 3％左右
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