杜邦TPE塑料颗粒加工使用说明

在杜邦（DuPont）工程塑料体系中，热塑性弹性体被细分为 TPE（Thermoplastic Elastomer）与 TPEE（Thermoplastic Polyester Elastomer，商品名 Hytrel®）两大技术平台。为便于后续性能与应用分析，将当前可公开检索到的全部在售或已发布型号按硬度及功能梯度罗列如下（按硬度递增序列化）：

• TPE 系列：4056、4556、5526、5556、6356、6574、7256、7248、8238、G3548L

• TPEE（Hytrel®）系列：35D、4068、4069、4056、5526、40D、45D、47D、63D、6358、6356、7246、4556、52FR、5553FG NC010、5555HS、5556

上述型号覆盖 Shore A 30 至 Shore D 72 的完整硬度谱，并包含阻燃、食品接触、耐高温、耐水解、低烟无卤等功能化衍生规格。

性能参数与物化特性对比

从微观结构看，TPE 以 SEBS/PP 或 SBS/PS 共混物为主，属于物理交联网络；TPEE 则为硬段（PBT）-软段（PTMG）多嵌段共聚，呈现化学微相分离。前者赋予更柔软触感与易着色优势，后者则提供更高的机械强度、耐热性与耐疲劳寿命。

使用方法与工艺窗口

注塑成型

• TPE：推荐料筒温度 180 – 220 °C，模温 20 – 40 °C。因粘度低，宜采用低背压（30 – 50 bar）与快速注射，避免流痕。

• TPEE：料筒温度 220 – 260 °C，模温 40 – 80 °C。高熔体强度允许较高保压（60 – 90 bar），利于薄壁或长流程制品的完整性。

挤出成型

• TPE：挤出温度 160 – 200 °C，适用于软管、线缆护套；需使用低压缩螺杆（L/D = 24–30，CR = 2.0–2.5）。

• TPEE：挤出温度 200 – 240 °C，可用于高载荷同步带或汽车 CVJ 护套；熔体黏度对剪切敏感，建议采用屏障型螺杆以降低降解风险。

二次包胶（Over-molding）

TPE 与极性基材（ABS、PC、PA）的粘合需通过引入马来酸酐接枝 SEBS（MA-g-SEBS）或底涂剂实现；TPEE 则凭借自身极性酯基可直接与 PBT、PET 共注塑，形成 ≥ 25 N·cm⁻¹ 的剥离强度。

应用领域及典型场景

TPE 凭借低硬度和食品级认证，更适合对触感与环保要求严苛的日用场景；TPEE 则以高模量、高回弹与耐疲劳特性，成为轻量化结构件与动态密封领域的。

其他维度的深入分析

热-机械耦合行为

TPEE 在 160 °C 仍能保持 ≥ 60 % 的初始模量，其动态储能模量（E′）随温度变化呈非线性递减，符合时-温等效原理（WLF 方程）。TPE 则因物理交联网络在 100 °C 附近出现明显的橡胶平台-粘流转变，导致高温负载下易发生应力松弛。

环境应力开裂（ESC）

在乙二醇-水（50:50）混合液中，TPEE 的临界应变 ε_c ≈ 1.8 %，远高于 TPE（ε_c ≈ 0.9 %），表明其更适用于冷却液接触的汽车管路系统。

生命周期评估（LCA）

采用 ISO 14040 系列标准核算，TPEE 在“摇篮到大门”阶段的碳排放约 5.2 kg CO₂-eq/kg，TPE 为 3.8 kg CO₂-eq/kg；但 TPEE 的耐久性可将制品生命周期延长 1.5–2 倍，综合摊薄后的年均碳排放反而更低。

纳米复合改性前瞻

引入 2 wt % 的有机蒙脱土（OMMT）可使 TPEE 的氧气透过率下降 45 %，保持 90 % 以上的断裂伸长率；对 TPE 体系，OMMT 的加入能显著提升阻燃性（UL-94 从 HB 提升至 V-1），但需解决 OMMT 在软段中的分散问题。

从超软触感到高强度耐久，杜邦 TPE/TPEE 矩阵以化学结构设计为轴心，通过硬度梯度、功能化改性及工艺适配，实现了从一次性医疗耗材到高耐久汽车功能件的跨领域覆盖。未来，随着可持续生物基软段（如 PTMG 替代 PDO-PTMG）与闭环回收体系的完善，杜邦热塑性弹性体将在性能-环保二元平衡中继续拓展边界，为下游设计与制造提供更具前瞻性的材料解决方案