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1. TPEE 的結構特徵
TPEE (熱塑性聚酯彈性-thermoplastic polyester elastomer, TPEE)是一種由高熔點、高硬度結晶性短鏈聚酯(如PBT等)硬鏈段和無定形的長鏈聚醚(如聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚等)或聚酯(如聚己 內酯等脂肪族聚酯)軟鏈段共聚而成(AB)型嵌段共聚物，其結構式如(圖1) 所示。
結晶的聚酯硬鏈段聚集成結晶微區，分散於由軟段聚醚或軟段聚酯構成的連續相中，結晶相起到物理交聯作用，受熱時結晶微區被破壞，並呈熔體流動性，冷卻後重新形成結晶微區，具有可逆性。
TPEE的微相分離結構與TPU類似。結晶相硬段賦予聚合物強度和可塑性，無定形軟段賦予聚合物彈性。改變兩相的相對比例，可以調整聚合物的硬度、彈性、熔點、耐化學性和氣密性。增加硬鏈段比例可提高產物的硬度、模量、強度、耐熱性及耐油性；增加軟鏈段的比例則能提高產物的彈性、低溫屈撓性，但耐熱性、耐油性及機械強度變差。軟、硬鏈段的種類、長度和含量對TPEE的性能均有影響。
目前，商品化的TPEE樹脂有多種不同的軟硬段結構，硬段有聚對苯二甲 酸丁二酯、聚對苯二甲酸二酯等，軟段有聚四氫呋喃醚、聚乙二醇、環氧乙烷改性聚丙二醇等，可以合成多種結構、性能各異的嵌段共聚酯。以聚對苯二甲酸丁二酯為硬段、聚四氫呋喃醚為軟段的嵌段共聚物具有優異的綜合性能而成為這一類產品的主流，且該類產品的應用領域也最為寬廣；而以聚乙二醇為軟段的聚醚酯共聚物由於具有降解產物酸性低、生物相容性好、不易引起受體組織炎症反應、價廉易得等優點主要用作生物材料；另外，可用聚對苯二甲酸丙二酯替代 聚對苯二甲酸丁二酯、用聚丙二醇替代聚四氫呋喃醚，降低了聚酯彈性體的成本，可在中等性能要求的場合使用。
2. TPEE的性能
(2-1) 力學性能
TPEE是一種具有優異綜合性能的工程彈性體，強度高，回彈性好，抗蠕變、衝擊和屈撓疲勞性及耐磨性能均很好，如(圖2)所示。TPEE 的力學性能與其組成有密切關係，隨著聚合物中硬段含量的增加，產品硬度、密度、熔點、 軟化點、彎曲模量和拉伸強度提高，而拉斷伸長率和回彈性則相應降低。通過對軟硬段比例的調節，TPEE的硬度可在27~80(邵爾D)範圍內變化，其彈性和強度介於橡膠和塑膠之間。與其他熱塑性彈性體(TPE)相比，在低應變條件 下，TPEE模量比相同硬度的其他熱塑性彈性體高。當以模量為重要的設計條件時，用TPEE可縮小製品的橫截面積，減少材料用量。
TPEE具有極高的拉伸強度。與聚氨酯(TPU)相比，TPEE壓縮模量與拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU製作同一零件，前者可以承受更大的負載。在室溫以上，TPEE彎曲模量很高，而低溫時又不像TPU那樣過於堅硬，因而適宜製作懸臂梁或扭矩型部件，特別適合製作高溫部件。TPEE低溫柔順性好，低溫缺口衝擊強度優於其他TPE，耐磨耗性與TPU相當。在低應變條件下，TPEE 具有優異的耐疲勞性能，且滯後損失少，這一特點與高彈性相結合，使該材料成為多次迴圈負載使用條件下的理想材料，齒輪、膠輥、撓性聯軸節、皮帶均可採用。
(2-2) 熱性能
TPEE 具有優異的耐熱性能，硬度越高，耐熱性越好。TPEE在110~140°C連續加熱10h 基本不失重，因而TPEE的使用溫度非常高，短期使用溫度更高，能適應汽車生產線上的烘漆溫度(150~160°C) ，並且它在高低溫下力學性能損失小。TPEE在120°C以上使用，其拉伸強度遠遠高於TPU。此外，TPEE還具有出色的耐低溫性能。TPEE脆化溫度低於-70°C，並且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40°C下長期使用。由於TPEE 在高、低溫時表現出的均衡性能，它的工作溫度範圍非常寬，可在-70~200°C使用。
(2-3) 耐化學介質性
TPEE的耐油性極好，在室溫下能耐大多數極性溶劑(如酸、堿、胺及二醇類化合物)，但不耐鹵代烴(氟里昂除外)及酚類。其耐化學品的能力隨其硬度的提高而提高。TPEE對大多數有機溶劑、燃料及氣體的抗溶脹性能和抗滲透性能良好，其燃油滲透性僅為氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、丁腈橡膠等耐油橡膠的1/300~1/3。但TPEE耐熱水性較差，添加聚碳醯亞胺穩定劑可以明顯改善其抗水解性能。在TPEE分子鏈中的PBT硬段引進苯基-3-衍生物PEN，可以獲得耐水性和耐熱性更好的TPEE。
(2-4) 耐候性與耐老化性
TPEE在水霧、臭氧、室外大氣老化等條件下，化學穩定性優良。在氧濃度大、光照強度較大和濕度較大的條件下同樣可以長時間使用而不降解，在強度較大的紫外光照射條件下，才開始老化降解，應用中只需加入一些炭黑等遮罩助劑，即可有效避免降解老化，酚類防老劑和苯並三唑型紫外光遮罩劑並用，能夠有效地起到防護紫外光老化。
(2-5) TPV (TPO)、TPU、TPEE的主要性能對比
對TPV(TPO)、TPU、TPEE的主要性能進行比較，可以看出三者之間的優劣及各自的特點，結果見(圖3)。可以看出,TPV(TPO)、TPU的綜合性能明顯不如TPEE。特別值得一提的是，TPEE 的高低溫性能特別突出，有很好的耐熱性；低溫柔順性好，低溫衝擊強度高。在低應變條件下，TPEE的彈性模量比相同硬度的其他熱塑性彈性體高，具有優異的耐疲勞性；壓縮彈性模量與拉伸彈性模量比TPU高得多，在室溫以上，TPEE彎曲彈性模量很高，而低溫時又不像TPU那樣過於堅硬；耐酸鹼性優於TPV(TPO)；就彈性而言，TPEE 的彈性高於 TPU約20%。從性能上來講，TPEE最大的問題是柔軟性不足，耐熱水性差，而且價格較高。
3. TPEE 的加工成型
TPEE 具有優良的熱塑性和熔融穩定性，因而加工性能良好，可用擠出、射出、吹塑、旋轉模塑及熔融澆注成型。加工前需乾燥(80~120°C,6~8h)，以 保證含水量不高於0.1%。在低剪切速率下，TPEE熔體黏度對剪切速率不敏感，而在高剪切速率102~103s-1下，熔體黏度隨剪切速率升高而下降。TPEE 熔體對溫度十分敏感，在10°C變化範圍內，其熔融黏度變化幾倍至幾十倍，成型時應嚴格控制溫度。
(3-1) 射出成型
射出級TPEE流動性好，即熔體流動速率大，適用於注塑及共混改性。為得到溫度均勻一致的熔融物，最好採用往復式螺桿型射出機，槽深為漸變式，推薦的壓縮比(3.0~3.5):1，螺桿長徑比(15~20):1；射出壓力 80~ 120MPa，採用慢速射出成型週期:TPEE結晶速度快，模內冷卻時間短，冷卻時間還與TPEE的硬度有關，硬度高可適當短些。
(3-2) 擠出成型
TPEE的熔體黏度不太高，且隨溫度變化大，所以擠出溫度宜設在比熔點略高的範圍內(黏度可高些) ，或選用低熔體流動速率的牌號。可用普通塑膠擠出機將TPEE擠出加工成片材、管材、棒材和包覆線等。採用一般漸變式螺桿, 長徑比≥24:1，壓縮比為(2.5~4):1，擠出機最好有三個加熱區。
(3-3) 吹塑成型
吹塑成型要求樹脂具有較高的熔體黏度和熔融強度。TPEE的熔體黏度通常不太高，吹塑成型需要特殊牌號的TPEE。
(3-4) 其他成型工藝
TPEE 還適用於旋轉成型和熔融澆注成型等工藝。熔融黏度較低的TPEE粉料，在低剪切速率下，可採用旋轉成型方法製備厚薄均勻的中空製品。如用旋轉成型工藝加工球、小型充氣無內胎輪胎等。熔融澆注成型則有加工費用低、產品尺寸穩定性好的優點。
