热塑性聚酯弹性体简称TPEE或COPE，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物。
TPEE分子结构式
TPEE属于高性能工程级弹性体，具有机械强度高、弹性好、抗冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学药品和溶剂侵蚀等优点，具有良好的加工性，并可填充、增强及合金化改性。
TPEE颗粒，江阴和创
从TPEE的结构就可以看出，其不仅具有橡胶的弹性，而且具有工程塑料的强度，综合性能表现突出：
1. 力学性能
其具有优异的拉伸强度、回弹性、柔韧性、耐冲击性能，抗蠕变和抗疲劳性突出。同条件下，其压缩和拉伸模量要比 TPU 高很多。卓越的动态性能使 TPEE 适合于需要长期弹簧性能和长屈挠寿命方面的应用。
2. 热性能
其具有良好的耐热性能，熔融温度为 170～250℃。热重分析显示，110-140℃加热 10 小时 下，基本不失重；160℃、10h 下，失重仅为 0.05%。其脆化点低于-70℃，低温柔韧性好， 可在-50 至 160℃下长期使用。
3. 耐化学介质性
其耐油性、抗溶胀性和耐渗透性非常优异，可适合多种油类环境，如燃料油、热油、油脂、液压油等；其对燃油的渗透仅为氯丁橡胶、丁腈橡胶等耐油橡胶的 1/3～1/300。
其耐化 学溶剂性能也非常好，70℃以内能经受住水、酸、碱、二醇等极性介质的考验。
4. 耐候性、耐老化性
在水汽、臭氧、自然老化等不同环境下，都具有优异的耐候性和化学稳定性。通过在其配 方体系中引入紫外吸收剂，如炭黑、二氧化钛、苯并三唑等[14]，能显著提升材料体系的耐 老化性能。
5. 耐磨性
TPEE在耐磨耗性方面优于许多柔性材料，如聚氯乙烯和其他刚性塑料。在磨耗以及高机械强度 要求环境中，优于聚氨酯和橡胶。
6. 加工成型性
TPEE具有优良的熔融稳定性和充分的热塑性，故而具有良好的加工性，可采用各种热塑性加工工艺进行加工，如挤出、注射、吹塑、旋转模塑及熔融浇铸成型等。
在低剪切速率下，TPEE熔体粘度对剪切速率不敏感，而在高剪切速率下，熔体粘度随剪切速率升高而下降。由于TPEE熔体对温度十分敏感，在10℃变化范围内，其熔融粘度变化几倍至几十倍，因此成型时应严格控制温度。
二、TPEE鞋材应用
TPEE的应用涵盖了鞋中底及其支撑配件、鞋带、鞋舌、人造皮革、纱线等鞋材部件，具备打造100%TPEE运动鞋的应用潜力。
1. 鞋中底（超临界发泡）
1.1 注射发泡（28D TPEE，密度:0.28）
鞋中底产品表面结构及外观细腻；造型设计不受爆米花结构与外观限制；密度均匀一致，产品外观特征明显，不易模仿。
1.2 型坯发泡（40D TPEE，密度:0.28）
鞋中底产品部件多孔结构，可增加气体渗透及交换速率；成型工艺复杂，成型条件要求高；材料高熔体强度，批次稳定性非常重要。
1.3 板材发泡（40D TPEE，密度:0.15）
低密度、支持性佳（Shore C：40~43）；高回弹性(72%)、低压缩形变(35%)；材料高熔体强度，批次稳定性非常重要。
1.4 爆米花发泡（40D TPEE，密度:0.17）
生产工艺成熟，产品良率高；压缩模量高，支撑性佳，适合户外及跑步鞋；-操作窗口较TPU 窄。
2. 注射成型配件
2.1 鞋中底支撑配件（中空部位：72D TPEE）
优异的高低温下耐疲劳性和优异的韧性及高回弹性。
2.2 鞋带及鞋舌配件（鞋带部位：40D TPEE）
低温时的挠曲性能；优异的韧性及抗撕裂性。
3. 人造皮革
人造皮革可应用于鞋面、鞋帮和鞋舌等部位，所有的皮革都是聚酯单一材料制成的，由纺织品（基材）、中间层（多孔气垫）和表面层组成，TPEE制得的人造皮革具有以下特点：
- 三无：无溶剂（由热塑性聚酯单体材料制成）、无毒（无氮氧化物、VOC）、无废料（可循环）
- 化学特性：耐酸性、耐碱性、耐油性
- 物理特性：抗紫外线性、耐磨性、耐水性、稳定性
4. 弹性单纤
3D高弹直立棉是一种新型的环保型非织造立体材料，材料具有海绵状三维立体构造的直立纤维网结构或蜂窝状纤维网结构等，不同于传统非织造材料的平行纤维网结构。
TPEE直立棉的优点：
- 高回弹、高抗压
- 高透气性
- 未添加化学剂，不变黄
- 质感轻
- 无毒环保、可回收
- 易清洁、过滤性强
4.1 鞋面（鞋面单丝：55D TPEE，0.12mm线径）
较传统飞织鞋面透气有弹性，耐磨而不易起毛。
4.2 3D打印鞋面（鞋面单丝：30D/40D TPEE，2.85/1.76mm线径）
客制化结构及外观设计，根据不同部位可以有不同透气率强度、耐磨及颜色。
来源：综合整理广硕联申、大毛牛
原文始发于微信公众号（艾邦弹性体网）：TPEE材料简介及鞋材应用