如何选择TPU、TPE、TPR脚轮料？

作为新一代环保橡胶弹性体的领跑者，热塑性弹性体(TPE)兼具热塑性塑料的可加工性和硫化橡胶的高弹性、耐磨性（抗磨损性/抗磨耗性）等物理机械性能，同时又具有优异的可回收再生性。近年来市场不断增长。与此同时，随着TPR、TPE材料新型复配改性技术的不断成熟，各项性能的再提高，热塑性弹性体TPR/TPE迎来了更加广阔的市场空间。

笔者记得学生时代时高分子化学课上老师常说‘结构影响性能，结构指导应用’。确实，得益于热塑性弹性体特殊的微相分离结构，TPE具有非常广泛的产品适应性，可调整性和可控制性，表现出多种优异性能…

今天笔者谈谈TPR超级人造胶在工业脚轮/童车脚轮/医用脚轮/商场推车脚轮上的应用。

说到轮子料，大家的脑海中可能想到了EVA发泡轮，PP轮（聚丙轮），TPU轮（聚氨酯轮），橡胶轮,尼龙轮…然后指出各自材质轮子的优缺点：TPU轮耐磨好，弹性好，缺点就是刚性差，并且耐水解比较差，耐黄变差等问题；EVA发泡轮弹性好，质轻，符合当前塑料高分子的轻量化设计，缺点就是耐磨差，止滑性差，并且加工繁琐；PP轮太硬，没弹性。但是好成型，气味小，经济环保等；橡胶轮耐磨好但加工性差，且生产效率低，并且气味大，不太环保；尼龙轮耐磨好，刚度好，但气味大，没弹性…没错，这些都是我们常说的万向轮用塑胶原料。随着工业革命的快速推进，市场对脚轮种类的需求也在不断增加，因此，下游对轮子料的品种和材质也在根据市场情况不断做出动态调整。所谓‘溺水三千,只取一瓢’，该如何选择自己需要的轮子料呢？今天，笔者（杨工）根据高分子材料专业的技术背景，再融合从业弹性体十多年的功力，谈谈TPR脚轮料与TPU脚轮料。

一般万向轮轮子的架构大体为：最里面的是轴承；从里向外出来依次为硬质塑料骨架，主要有PP聚丙烯，聚酰胺类尼龙PA；最外面是TPR，TPE，TPU等。

TPR/TPE脚轮

TPR/TPE弹性体材料本身比较柔软，刚度不高，在一定程度上也降低了它的市场需求。市场解决的办法是采用软硬结合的方式如PP硬塑+TPR软胶(弹性体)的结合，让它软硬兼顾，以迎合市场的需要。主要通过注塑机以二次成型（二次注塑overmolding）方式与硬质的PP骨架粘合在一起，也有部分厂家采用更先进的双射注塑方式直接一步法注塑出脚轮来。脚轮在负载承重下运动时因摩擦生热会产生大量的热，这种热量将加速TPR弹性体材料的变形，最终导致TPR胶皮与脚轮PP骨架脱落或破裂，当然出现这种脚轮破坏的情况是由于TPR材料本身的性能差造成的，中高端品质的TPE/TPR料一般是可以满足脚轮长时间路跑测试不变形、不脱胶的。

 

TPU脚轮

 

以热塑性聚氨酯为基体，通过复配耐磨剂、抗老化剂等加工助剂，经双螺杆挤出机造粒出来的TPU高分子合金。

由TPU合金料制作的脚轮耐磨性好，具有优异的抗动态疲劳性，能够承受脚轮长时间高负载下的路跑测试。具有较好的使用寿命。但是相对TPE/TPR配方来说，TPU可改性的空间不大，所以TPU脚轮的成本相对较贵。我想这也是限制TPU脚轮工业化的因素之一吧。试想一下，我们平常用的童车脚轮，医用脚轮或者是超市购物车用的脚轮等，一般都是装一些小型的物件，本身承载的重量并不会很高，如果这时采用TPU脚轮，难免有点大材小用之感，徒增成本。因为我们的TPR脚轮料完全可以满足这种要求。很多场合下，适合用户需求的，才是真的好脚轮。性能过剩还增成本，直接损伤了脚轮生产厂家的利益。

点睛市场应用：在公园我们经常会看见年轻人推着载有老年人的轮椅，而脚轮是轮椅运行的关键部件之一，市场上一般的轮椅轮子要么是采用价格昂贵的TPU材料，要么就是很烂的EVA发泡料。能不能有质量更好、价格又不贵的材料代替呢？答案是肯定的，TPR/TPE正粉墨登场。并且随着TPR改性技术的不断成熟，TPR脚轮料必将取代TPU轮椅材料。

小结：无论是TPR轮子料还是TPU轮子料都有它们各自的优缺点，而选择哪种材质，首先要根据自身的需求，需求有定位了，就很容易去选择了。因为有些人考虑价格，而有些人考虑使用环境，而无论是哪方面原因，你的需求占据主导地位。

 

弹性体杨工：一直致力于环保高分子弹性体技术研发的分享与推广。高分子材料工程专业背景，服务于弹性体行业时间13年（+），拥有多项TPE产品开发技术，涵盖脚轮、电线、包胶、流延、吹塑、注塑、挤出等行业…更多请进入（www.poly-young.tech）→