汽车电子展|汽车轻量化关键材料：热塑性弹性体正大行其道！

汽车材料轻量化和汽车结构轻量化两者相辅相成，通过减轻汽车重量来减轻环境污染、降低能源消耗、提高汽车性能。汽车轻量化已成为世界汽车技术发展的趋势，热塑性弹性体作为汽车轻量化的关键材料，在汽车领域具有很好的应用前景。热塑性弹性体之所以具有介于橡胶与塑料之间的两重性质，是因为它拥有着多相的结构，即它含有呈现橡胶状弹性的柔软相(软段)和产生表观强度的硬相，即约束相(硬段)成分，前者的玻璃化温度低于室温，后者的玻璃化温度高于室温，因此后者在室温下处于“冻结”状态，起到相当于硫化橡胶中交联点的作用。

汽车电子展了解到，这一类TPE堪称TPE的鼻祖，它的初期产品是称作为SBS的聚苯乙烯一聚丁二烯一聚苯乙烯嵌段共聚物，是各类TPE中常温下表观性状接近于橡胶的TPE。这一类弹性体无论在世界上还是在国内都是目前产量和耗用量较大的一类TPE。广泛用于制鞋业，已取代了大部分传统橡胶；这一类TPE中的柔软相改为聚异戊二烯，就称作为SIS，近年来发展很快，而且耐热性也好，现已成为美、欧、日各国热熔胶的主要材料。SBS和SIS的问题是不耐热，使用温度一般不能超过80℃。

同时，其强伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。为此，近年来美、欧等国对它进行了一系列性能改进，先后出现了SBS和SIS经饱和加氢制成的SEBS和SEPS：SEBS(苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯)是一种多用途的新型热塑性弹性体在实际应用中的性能远远高于普通的线型和星型SBS，使用温度可达130℃。尤其是优异的耐臭氧、耐氧化、耐紫外线和户外的耐候性能，在非动态用途方面可与乙丙橡胶媲美。

由于SEBS的优异性能，自80年代初正式工业化以来，一直是国际上公认的用途广泛的新型弹性体材料。国外已将SEBS大量用于汽车工业，如门窗密封、吸音材料、仪表板、方向盘保护层等。汽车电子展了解到，以SEBS为主要原料制造的汽车密封条，具有耐老化性能好、可回收利用、成本适中等特点，已逐步取代EPDM密封材料。SiS中的聚异戊二烯嵌段经氢化而成的SEPS主要用作胶粘剂和胶粘带之类制品。

汽车电子展了解到，早期的烯烃类TPE是以结晶的PE或PP为硬链段，以EPDM、EPM为软链段，也有通过与其他橡胶共混(包括部分交联的形式)形成，简称TPO。由于它比其他TPE的比重轻(仅为0．88)，耐热性高达100％，耐天候性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。

现在，TPO已成为美、日、欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。特别是在汽车上已占到其总量的3／4，用其制造的汽车保险杠，已基本取代了原来的金属和PU。1973年出现了动态部分硫化的TPO，后来被专门称之为TPV，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprene命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，耐温可达120℃。

这种TPV，主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时，加入能使其硫化的交联剂．利用密炼机、螺杆机等机械产生高度剪切的力量，使完全硫化的EPDM交联橡胶以细微的微米级粒子，充分分散在PP基体之中，使得到的TPE材料的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善，甚至达到了氯丁橡胶(CR)的水平，因而又称为热塑性硫化胶或热塑性弹性体合金，后来这种动态硫化技术还被应用于NBR／PP合金的开发，得到了据称可在一定程度上取代丁腈橡胶(NBR)和氯醚橡胶(ECO)的弹性体合金材料，商品名称为Geolast。

TPO的新发展是利用新型的茂金属催化剂合成的一系列具有独特性能的TPO类TPE用茂金属催化体系可以生产出用户所需要的各种具有特定结构与性能的树脂、热塑性弹性体和合成橡胶等新型弹性体材料。这类弹性体的出现正在消除塑料和橡胶在生产工艺方面的明显差别，能把线型低密度聚乙烯与橡胶弹性体之间的中间区域全面覆盖。

文章来源：UTPE弹性体门户--微信公众号