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TPV与TPS:何时为汽车OEM指定每种材料

黑色跑车。高角度黑色跑车。

热塑性弹性体:TPS和TPV家族

热塑性弹性体(TPEs)是一类连接塑料与橡胶之间的材料,结合了弹性体的灵活性和热塑性塑料的加工性。

热塑性弹性体由 “硬”(结晶)和 “软”(无定形)相系统组成,其形式包括混合物、合金或嵌段共聚物。

● “硬”使 TPE 具有热塑性性能,例如使用温度、拉伸强度和耐化学性。
● “软”相赋予 TPE 类似橡胶的特性,包括柔韧性和压缩变形。

这些硬相/软相系统结合在一起,可提供独特的性能和加工优势。

热塑性弹性体按照成分或技术可分为多个系列。

在这些多样的家族中,热塑性熔化物(TPV)和苯乙烯嵌段共聚物(TPS)是要求高的应用中最广泛且用途最广泛的材料之一。理解这些聚合物系统之间的细微化学差异,是选择最适合您应用方案的关键——无论是柔性外部密封还是内部软触部件。

 

TPE 谱系

什么是TPS橡胶?苯乙烯嵌段共聚物(TPE-S)定义

简单来说,TPS橡胶结合了橡胶的灵活性和塑料的简便加工,非常适合汽车软触感部件。苯乙烯TPEs(TPS)是由硬质聚苯乙烯端块和由聚丁二烯或聚异戊二烯组成的软弹性中间块组成的两相嵌段共聚物,这些嵌段可通过氢化处理。

主要应用:

  • 内饰配件:垃圾垫、杯架、安全带套
  • 密封系统:窗户封装、腰带密封

对于汽车制造商来说,TPS材料具有广泛的硬度范围和易于定制的多样性,涵盖颜色、触觉和光泽。

 

什么是TPV材料?(EPDM/PP与动态硫化)

热塑性硫化橡胶 (TPV) 最接近于 EPDM 胶的弹性特性。它是 PP 和EPDM 的合金,在共混过程中会发生热力学硫化或交联,从而产生优异的耐热性、耐化学性和弹性性能。TPV 具有优异的长期性能,是 EPDM 的理想替代品。

TPV与TPS的关键性能比较

TPV和TPS材料可在整个车辆中广泛使用,且常可互换,具有相似的弹性体特性和性能。然而,由于交联能提升TPV的性能,它们可以在要求更严格的应用中使用。了解最终使用环境对于材料选择至关重要。

材料

测试标准

单位 S.I.

TPS

TPV

密度

ISO 1183

kg  / m3

1180

970

硬度(5秒延迟)

ISO 868

邵氏 A

63

68

拉伸性质
流向

断裂时的拉伸强度
100%伸长率下的模数
断裂伸长率

ISO 37



 

MPa

MPa
%



 

5.4

1.6

790



 

7.1

2.4

570

水力
横流方向

未划伤的角度

ISO 34B

kN/m

29

27

压缩集

22小时 @ 23°C

22小时 @ 70°C

70小时 @ 90°C

ISO 815,
A型

 

%
%

%

 

20

31

77

 

20

32

43

表观剪切粘性

@ 206 1/s,200°C

ASTM D 3835/TA 程序

Pa.s

266

340

光泽 @ 60°

ASTM D 523

- - -

15.7

1.2

选择材料时,最终使用环境的 3 个基本考虑因素

热需求:连续使用温度范围

TPV 和 TPS 均表现出优异的低温性能,可承受低至 -40 °C 的暴露。

然而,由于交联作用,TPV 比 TPS 材料具有更好的耐高温性能。建议 TPS 的最高连续使用温度为 110 °C,而 TPV 的可靠使用温度可达 125 °C。

连续使用温度范围 - TPV 与 TPS
TPV:-40 至 125 °C
TPS:-40 至 110 °C

功能需求:ISO 815 压缩集

在室温下,TPV 和 TPS 材料表现出相似的压缩变形行为。

TPV 在高温下比 TPS 材料更有弹性,在125 °C 时的压缩变形明显更好。

符合 ISO 815 压缩变形标准
在 23 °C 下,22 小时:
        ●  TPV = 17%
        ●  TPS = 22%

在 125 °C 下,70 小时:
        ●  TPV = 40%
        ●  TPS = 92%

流体阻力:IRM 902 油

TPV 和 TPS 都具有出色的耐化学性,可耐受车辆中的多种液体,包括
● 清洁解决方案
● 蜡
● 防冻冷却液

然而,由于交联作用,TPV 与 TPS 材料相比,具有更出色的耐油性能。TPS 材料只能用于与侵蚀性较强的汽车流体发生飞溅接触的环境中。

耐受 902 号 IRM 油

在 23 °C 下,70 小时

  • TPS 在关键机械性能方面的损失率是其两倍多。

考虑到您所指定的独特汽车环境对热性能、功能性和流体阻力的要求,我们每次都能够帮助您和您的团队选择最佳 TPE。

 

 

与TPV及TPS选拔专家合作

Sarlink产品线专为汽车应用设计,包含TPS和TPV系列TPE。我们Teknor Apex团队可以帮助您了解汽车零件的规格,以及TPV还是TPS哪个更合适。欢迎随时联系我们的专家。

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常见问题解答

TPV(热塑性硫化酯)是一种热塑性弹性体,通过在热塑性(通常是聚丙烯)基体中动态硫化EPDM橡胶制成。该工艺生产出一种结合了橡胶弹性回收和耐久性,以及热塑性塑料的可塑性和可回收性材料。TPV具有出色的耐热、耐流体和耐候性能,广泛应用于汽车密封圈、垫圈、靴子以及引擎盖下部件,这些部件对长期性能至关重要。

TPS(热塑性苯乙烯嵌块共聚物)——通常称为苯乙烯TPE或“TPS橡胶”——是由苯乙烯端块和橡胶状中间块(如乙烯丁烯(SEBS)组成的软且有弹性的材料。TPS复合材料提供柔软的触感、可色性和易于加工的特性,非常适合用于汽车内饰、握把和成型部件。与TPV相比,TPS材料更软,更容易粘接在刚性塑料上,但耐热、耐油和长期户外曝露的抵抗力较低。

关键区别在于耐用性和环境抵抗性。TPV采用硫化橡胶区,具备卓越的耐热稳定性、超过室温的压缩设定,以及耐化学性能——非常适合发动机盖和外部密封。而TPS复合材料则为非硫化,能提供更好的软度、美观性和内饰或外观部件的粘结性。

是的。像所有热塑性弹性体一样,TPV完全可回收。它们可以重新熔炼、再加工和再利用,而不会像EPDM等热固性橡胶那样显著损失性能。Teknor Apex TPV,包括Sarlink®,支持闭环制造,且通常可以重新研磨并重新装入新零件中。这种可回收性不仅减少了废弃物,还支持汽车生产中的OEM可持续发展和循环目标。

TPV广泛应用于汽车、交通和工业密封领域。典型用途包括防风密封、玻璃通道、套筒、风箱、风管、软管和减震组件。其橡胶般的柔韧性和热塑性工艺的结合,使得耐用零件能够高效挤出和成型,耐高温、流体和长期机械应力。除了汽车,TPV还服务于工业密封件、钢丝和电缆护套以及消费品或建筑型材。

引擎盖下的环境使材料暴露于高温、油脂、燃料以及机械振动条件下,这些条件可能破坏传统弹性体。TPV,尤其是Teknor Apex的Sarlink®等级,即使在长时间高温暴露后仍能保持弹性、密封完整性和耐化学性。它们还具备轻量化优势、易于加工和可回收性,这些都帮助汽车原厂降低成本、提升可靠性,并相较于传统橡胶零部件实现可持续性目标。

是的。热塑性苯乙烯嵌段共聚物(TPS)可以被设计用于汽车外部密封系统,如玻璃通道、门窗密封条以及尾门或后备箱型材。可耐候的TPS等级具有极佳的低温柔韧性、色彩和表面美观性,同时具备低气味和起雾特性,满足汽车内外的需求。

虽然TPV复合材料通常在严苛环境中提供更优越的耐热性和抗压性,而TPS材料则在许多长期高温和液体暴露较小的外部装饰和防风密封应用中,提供了柔软度、密封性能和视觉质量的理想平衡。

是的——而且经常会这样。TPV材料,如Teknor Apex的Sarlink®,具有类似橡胶的性能和热塑性加工优势,无需硫化。与EPDM相比,TPV提供更短的循环时间、可重复使用性、更轻的重量和可回收性,同时在压缩组、耐风化和流体抵抗性能上保持平衡甚至超过。它们已成为汽车密封系统、垫片以及靴筒和波纹箱的标准选择,帮助OEM厂商在不牺牲性能的前提下提升效率和可持续性。

 

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