TPV是Thermoplastic Vulcanizate的簡稱，中文名稱為熱塑性三元乙丙動態硫化彈性體或熱塑性三元乙丙動態硫化橡膠，是高度硫化的三元乙丙橡膠EPDM微粒分散在連續聚丙烯PP相中組成的高分子彈性體材料。今天，小編就從產業鏈的角度來為大家講解一下——TPV。讓大家對這個材料有一個清晰的認識。
一 什么是TPV？ |
塑料相和橡膠相在熔融共混過程中，將橡膠進行硫化，得到的粒狀硫化橡膠相以微區相態穩定地存在于塑料相中，這種方法制得的原料材料稱為動態硫化型熱塑性彈性體，熱塑性硫化橡膠(英文為ThermoplasticVulcanizate)，簡稱為TPV。
圖 TPV結構（源于 北化工王立群教授演講報告）
注：橡膠相從連續相變成分散相，細小顆粒均勻分散到塑料相中，具有“海——島”結構，當然，島的數量比太平洋上的島分布要更多，更密；而一切工藝的基礎，就是為了實現相反轉的過程。設備，工藝，硫化劑含量，第三單體多少，塑料含量多少都是由此決定。
1.TPV的分類
TPV根據組成主要可以分為六類：
類別 | 硬度 | 軟段（硫化劑） |
TPV-PP/EPDM | PP | EPDM+硫化劑 |
TPV-PP/NBR | PP | NBR+硫化劑 |
TPV-PP/NR | PP | NR+硫化劑 |
TPV-PP/IIR | PP | IIR+硫化劑 |
生物基TPV | PLLA | ACM和MVQ+硫化劑 |
STPV|TPSiV | TPU | 硅橡膠+硫化劑 |
2.TPV的基本配方構成（解析各組分影響）
制備TPV 的基本配方：PP 30 份，充油EPDM （環烷油等）70 份，過氧化二丙苯(DCP ) 適量，超細滑石粉適量，其它助劑適量。
（1）環烷油用量對性能的影響分析
EPDM的分散程度和界面層結構是影響EPDM/ PP -TPV 性能的內在因素，PP 與EPDM 的表面張力和溶解度參數都很相近，而在PP熔融溫度下，由于EPDM 粘度遠大于PP 粘度，與PP不具備粘度相近的共混原則；但EPDM 的粘度隨充油量的增加而明顯下降，且當充油質量分數在20%和30%時，粘度隨溫度變化明顯。因此，合適的充油比對EPDM與PP的相容性與分散性非常重要。
（2）PP種類與用量（流動性）對性能的影響分析
高MFR的PP 能在較低溫度下與充油EPDM 熔融共混，其相同粘度共混溫度的范圍更寬，這有利于EPDM 充分分散到PP中；此外，粉狀PP的力學性能雖然比粒狀PP差，但二者生產的TPV性能相近，且粉狀PP充油時更均勻，有利于EPDM與PP共混均勻。
（3）橡塑組分的選擇對性能的影響分析
當EPDM的用量超過30份時，共混物的沖擊強度呈現下降的趨勢。隨著橡塑比的降低，EPDM/PP共混物的模量、拉伸強度、壓縮永久變形、100%定伸應力和硬度均有所增大，扯斷伸長率是先增大后減小，耐溶劑性和加工流動性提高。
（4）DCP用量對性能的影響分析
據實驗數據表明，當DCP 質量分數為1. 5 %時EPDM/ PP 已完全動態硫化。
3.TPV生產工藝
最先是1973年由美國的Uniroyal公司開發，制得部分硫化的熱塑性彈性體，但是性能較差。20世紀70年代末期，美國Monsanto公司Coran等人對熱塑性塑料和彈性體的動態全硫化共混物進行了系統的研究，開發了一種動態全硫化生產技術，生產出了EPDM/PP等熱塑性彈性體(商品牌號為“Santoprene”)，成功地把硫化橡膠的一些特性(如耐熱性能和低壓縮變形性能)與熱塑性塑料的易加工特性結合在一起，使熱塑性彈性體真正地走向市場。
目前，除了動態硫化法制備TPV，還有物理共混法；但國內TPV廠家，大部分都是采用Monsanto生產TPV的技術。
圖 TPV宏觀生產工藝
圖 TPV微觀生產工藝
二 EPDM生產企業 |
三元乙丙橡膠（ethylene-Propylene terpolymer）是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物，簡稱：EPDM，1963年開始商業化生產，是TPV的主要原料之一。據中國石油吉化研究院高級工程師關穎介紹，全球乙丙橡膠生產能力仍主要集中在北美、西歐、亞洲等地區，基本形成北美（48.5萬噸/年）、西歐（40萬噸/年）和亞洲（38.9萬噸/年）三足鼎立的格局。
近年來，全球乙丙橡膠產能呈緩慢增長態勢，亞洲成為乙丙橡膠產業發展的支柱區域，產能擴增較快。隨著亞洲產能的逐漸釋放，2016年全球乙丙橡膠產能將有一個較大增量，預計產能超過165萬噸。
據了解，目前EPDM的供應商主要為外資企業，分別是：陶氏化學、朗盛化學、三井化學、中國石油吉化、Sabic（年底建設完畢）、SK、美國獅子、意大利埃尼、埃克森美孚化工、韓國錦湖、日本JSR等。
圖 三元乙丙橡膠（源于網絡）
三 TPV的生產企業 |
縱觀國內外TPV生產企業，能做特別大的并不多。大多數的TPV的生產企業，技術以Monsanto為主。
國外的TPV生產企業主要有：艾佩斯、、美國AES（埃克森美孚全資子公司）、日本三井、美國Zeon Chemicals、DowCorning 公司（TPSiV）、韓國SK 公司、土耳其英菲力Elastron等；
國內的TPV生產企業主要有：山東道恩、臺灣李長榮、安徽雄亞、南京金陵奧普特、寶瑞龍、浙江萬馬、頂塑實業、張家港美特高分子、張家港新亞高分子、寧波巨特曼高分子、四川晨光科新、捷科（上海）高分子、河北科恩特、大連科盟、南通江洲工程、南京錦天、武漢固德威科技、中廣核三角洲集團等。
圖 TPV應用于汽車密封件（圖片源于網絡）
四 TPV的應用 |
TPV主要應用于汽車部件、建筑交通、電子電器、日用消費品及其它。但隨著汽車用來的增長，未來TPV的產業鏈將從藍色海進入紅海，值得我們期待。
1.汽車領域
汽車各類密封條/密封件系列材料、高壓點火線、防塵罩、進氣管、通風管、緩沖器、方向盤包皮、檔泥板等。
圖 TPV應用于汽車零部件（源于橡塑展道恩展臺）
圖 汽車密封條（源于橡塑展道恩展臺）
圖 安全氣囊（源于橡塑展道恩展臺）
2.建筑交通
動力部件密封條； 建筑、 道路、橋梁伸縮縫；供排水管密封件、水灌系統控制閥等。國際航運集裝箱密封條、 道路安全隔離設施、緩沖防撞部件。
圖 TPV應用于軌道交通的緣緩沖墊板
3.電子電器
電池殼、無線電話機外殼及變壓器外殼護套；耳機線外皮，耳機線接頭等；電源插座、插頭、護套等。
圖 TPV應用于電子電器各部件
4.日用消費或其它
家用電器內部使用的橡膠墊片或零件、衛浴管材等。
圖 TPV應用于衛浴管材（源于橡塑展道恩官網）
總結
隨著EPDM產量不斷擴大，朗盛，Sabic，中石化三井等產能釋放，國內工程塑料改性知名企業紛紛表示將通過汽車塑料的渠道進入TPV市場，TPV材料在汽車應用中逐步滲透。所以，從整個產業鏈的角度去了解TPV是比較有意思的一件事。
文章圖片部分源于道恩官網、部分源于北化工教授、部分為艾邦所拍攝，部分源于網絡，內容源于艾邦高分子整理編輯，如需轉載請聯系我們！
當然，除了整體為大家介紹TPV，之后的文章我們將從企業的角度為大家一一剖析TPV產業鏈，敬請期待！
下期的文章：
《全球有哪些做三元乙丙橡膠企業的企業？》產能如何，主要的牌號是什么？
《國內外知名的TPV企業有哪些？》產能如何？主要應用方向是什么？分布如何？
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