不可或缺的弹性体：聚醚酯材料的应用案例

■合泰材料 / 林明辉 总经理

 前言

TPEE（聚醚酯弹性体），其分子中的硬质段为聚酯，软质段则为Tg 值低的聚醚或聚酯，为多嵌段共聚物。依照分子构造之不同，TPEE 又可分为以下三种类型：

• 聚酯、聚醚型：硬质段是芳香系结晶性聚酯，软质段则是聚醚。
• 聚酯、聚酯型：硬质段是芳香系结晶性聚酯，软质段则是脂肪族聚酯。
• 液晶型TPEE：硬质段是刚直的液晶分子，软质段为脂肪族聚酯。

在上述三种TPEE 类型中，最常被使用且需求量最大的是聚酯、聚醚型的TPEE，其中硬质段以PBT 为代表，由丁二醇与酉夫酸二甲酯所构成，软质段聚醚则是以PTMG 为代表。因为PBT 具备优秀的耐热性，结晶速度大，而PTMG 则具有低玻璃转换点Tg，故此种TPEE 的成型性非常优秀，并具有平衡的物性以及高耐热性。作为热可塑弹性体，TPEE 能发挥其机能的范围为高硬度范围。在低硬度范围，因其链长数目小（3 以下），硬质段会溶解在软质段中而存在中间层，因此出现微相分离不完全的情形，导致无法具备完全的弹性体机能，故TPEE 低硬度制品不易获得。

性能及加工工艺方面之特点

TPEE 在性能及加工工艺上主要有以下几项特点：如耐热性最高、耐荷重大、回弹性高、反复疲劳特性优且性质强韧、耐油/ 耐药品/ 耐化学溶剂性佳、低温挠曲性较TPU 更佳等TPEE 结合了高性能弹性体和柔性塑料的特点，除了有出色的柔性和弹性外，还具有高抗蠕变、抗冲击及弯曲疲劳，以及具有低温灵活性等特点。常被用来成型各种软管、传送带、齿轮、窗口盖等具有密封、反弹、永久不变需求的产品。此外，TPEE 在零下40° C的低温环境下也仍然能够保有其弹性。

TPEE 材料特性解析

• 韧性和回弹性：TPEE 除了具备出色的韧性、耐冲击性和抗蠕变性外，还具有极佳的耐弯曲疲劳性、滞后性，以及类弹簧性能。

• 超耐温性：TPEE 具有优秀的耐温性，不仅能在高温下依旧具有良好的机械性能，其在-40° C 的低温下，也仍能保持弹性。

• 耐化学药品：耐油、燃料、碳氢化合物溶剂和其他化学药品。

应用案例

电源线

随着Apple iPhone 营销全球，让TPEE 材料被广泛应用在日常生活中，唾手可得，其优异的可挠性及绝佳触感，很容易与其他材料区分。

TPEE 材料可用于提高座椅的舒适度，以及无拘束的活动能力，但价格较高。近年来，TOYOBO 在发泡型TPEE 应用上，推出许多产品，其中最受瞩目之一，就是大量被应用在新干线内部的座椅上。TPEE 具重量轻、回弹性佳、抗菌、可回收、且耐久不变形的特性，为现行发泡材料中，极具竞争力的座垫环保材；相较传统座垫材质，TOYOBO Breathair 具备较大的孔隙，可让空气及水易于穿透，不残留在发泡材内部的特性，常被应用在椅垫、床垫等产品，可直接清洗、烘干，解决脏污残留的问题。

图3：采用Dupont Hytrel 的网状靠背座椅 

图4：发泡型TPEE 材料被大量应用在新干线内部座椅上

除上述提到的应用于椅垫外，TOYOBO 将另一款硬度较高的发泡型TPEE 做成夜灯，营造出柔和不伤眼的夜间照明环境，也是一种极具吸引力的特殊应用。

医疗床垫

Panasonic 将其应用在医疗床垫上，使产品具有可清洗、良好抗菌性，以及高舒适度等优点，并且大大地解决了医疗床垫的清洁问题。■

图6：Panasonic 将其使用在医疗床垫上，大大地解决床垫的清洁问题

此文章摘录自ACMT- SmartMolding杂志-(2020/9月刊)