TPE耐高溫與壓縮變形率的那些事

通常耐高溫和耐低溫沒有完全標準化的測試，比如耐低溫性要看低溫下材料沖擊強度小于某一個數值或者看彈性體材料的橡膠段Tg溫度。耐高溫看彈性喪失或者看塑料段的Tg溫度。因為沖擊強度數值界限和彈性喪失界限每個人說法不一樣，所以我們正常一個熱塑性彈性體TPE的耐高低溫就是看材料的橡膠段和塑料段的Tg，當然配方也會一定程度影響耐高低溫，我們今天不考慮這一點。單純看Tg。

Tg：玻璃化溫度，指無定型聚合物（包括結晶型聚合物中的非結晶部分）由玻璃態向高彈態或者由后者向前者的轉變溫度。SBC拿SBS舉例子，是苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，苯乙烯段常溫下是玻璃態，丁二烯段是高彈態，所以苯乙烯段Tg高于常溫在99~109℃，丁二烯Tg低于常溫在-80~-90℃。

大部分高分子材料在不同溫度都有不同的狀態。之所以橡膠在常溫是有彈性的，因為橡膠的Tg是小于室溫的，Tg越低耐低溫越好。之所以塑料在常溫是硬的脆的，是因為塑料的Tg是大于室溫的（有些結晶材料特殊），Tg越高耐高溫越好。

所以熱塑性彈性體TPE的的耐高低溫就是軟硬段Tg溫度間，溫度低于軟段Tg時，材料就是塑料了，溫度大于硬段Tg時材料就是橡膠了。說到橡膠我們又要講了，普通生橡膠是沒有力學強度的，化學交聯之后才有強度，熱塑性彈性體TPE就是因為硬段物理交聯才有的強度，所以溫度超過硬段Tg之后就變成生橡膠了，沒有強度也沒有彈性。

說到彈性，要談到彈性的定義了，國際法規對于有彈性的橡膠定義是：用硫磺硫化能使其不可逆地變為非熱塑物質，這種物質能在溫度18～29℃之間被拉長到其原長度的3倍而不致斷裂，拉長到原長度的2倍時，在五分種內能回復到不超過原長度的1.5倍。所以彈性的好壞和伸長率有關系，和變形率也有關系。

下面我們要說到變形率了，變形率分拉伸永久變形和壓縮永久變形，我們談壓縮變形率比較多，下面就重點講這個。

常溫下彈性體的彈性保持的很好，所以常溫下只要配方不要太奇葩，壓縮形變不會太差。所以重點是高溫時的壓縮形變，下面一張表格表示SEBS不同配方在70℃和90℃時候的壓縮永久形變。

從上表能看出不論什么配比，100℃時候的壓縮永久變形要遠大于70℃時候。說明TPE材料正常在100℃的時候彈性已經喪失非常厲害了，正常苯乙烯類的TPE耐高溫不能超過100℃。但是配方在加入PPO之后壓縮永久變形特別是高溫時下降非常明顯，聚苯乙烯的Tg在90℃左右，但是PPO的Tg大于200℃，而且PPO和SEBS SBS等共混主要是和苯乙烯段相容，提高了苯乙烯段的Tg，所以加了PPO之后TPE耐高溫提高了一些。

正常溫度時，壓縮形變要看苯乙烯和丁二烯的相分離程度，苯乙烯分子量越高相分離越明顯，正常SEBS苯乙烯含量都在30%左右，所以分子量越高的時候苯乙烯段分子量也越高，壓縮形變也越好。

壓縮永久形變是彈性的一個表現特征，所以配方一些不利于彈性的物質都會導致壓縮永久形變的增加，如果SBS SEBS的物理交聯點越多，他的壓縮永久形變就會越小，當然如果TPE能夠適當微交聯也能明顯降低壓縮永久形變，道理都是一樣的。