注塑車(chē)間里，老師傅手里拿著一個(gè)剛脫模的雙色牙刷手柄——堅(jiān)硬的PP基體上完美地包覆著一層柔軟的TPE膠層，兩者結(jié)合得天衣無(wú)縫，用力撕扯也難分離。不遠(yuǎn)處，另一位操作員正把一筐PP次品和TPE廢料倒進(jìn)粉碎機(jī)，打算混合再造粒。老師傅趕忙制止：“別混！直接混出來(lái)料做啥啥不成，一掰就斷！” 年輕的徒弟看著兩個(gè)場(chǎng)景，徹底糊涂了：“同樣是TPE和PP，為什么一個(gè)粘得牢，一個(gè)就不能混？”

這個(gè)看似矛盾的場(chǎng)景，恰恰揭示了聚合物共混世界中最核心的奧秘。TPE（熱塑性彈性體）與PP（聚丙烯）的關(guān)系，絕非簡(jiǎn)單的“能”或“不能”可以概括。它們可以是天作之合的“黃金搭檔”，也能成為水火不容的“冤家對(duì)頭”，其間的區(qū)別，在于你是否掌握了讓它們協(xié)同工作的鑰匙——??相容化技術(shù)??。

經(jīng)過(guò)多年在聚合物共混領(lǐng)域的摸索，我深刻體會(huì)到，處理TPE與PP的關(guān)系，就像調(diào)解兩位性格迥異的合作伙伴。PP是剛性、結(jié)晶性高的“硬漢”，而TPE是柔軟、非結(jié)晶的“柔術(shù)師”。直接把它們?nèi)舆M(jìn)一個(gè)“房間”（加工設(shè)備）里，只會(huì)各自為政，甚至大打出手。唯有引入一位專(zhuān)業(yè)的“翻譯官”（相容劑），它們才能聽(tīng)懂彼此的語(yǔ)言，攜手創(chuàng)造出性能卓越的產(chǎn)品。

理解共混的本質(zhì)：超越簡(jiǎn)單的物理混合

將兩種聚合物簡(jiǎn)單熔融共混，遠(yuǎn)非像混合沙子與水泥那般簡(jiǎn)單。在微觀尺度上，這涉及了復(fù)雜的界面化學(xué)、流變學(xué)與相態(tài)動(dòng)力學(xué)。

當(dāng)熔融的TPE與PP相遇時(shí)，它們會(huì)面臨一個(gè)根本性問(wèn)題：??熱力學(xué)相容性??。絕大多數(shù)聚合物，包括PP和大多數(shù)TPE，在熱力學(xué)上是不相容的。這意味著它們傾向于相互排斥，發(fā)生??相分離??——就像油和水那樣，盡管被強(qiáng)行攪拌在一起，最終還是會(huì)分成兩層。

在共混物中，這種相分離表現(xiàn)為一種材料以“海島”的形式分散在另一種材料的“海洋”中。問(wèn)題在于，這些“海島”與“海洋”的界面處，分子鏈彼此不滲透，沒(méi)有形成有效的糾纏和結(jié)合。這個(gè)界面成為材料最薄弱的環(huán)節(jié)，任何外力都容易從此處撕裂，導(dǎo)致共混物的力學(xué)性能（尤其是沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率）??急劇劣化??，甚至不如單一的原始材料。

因此，回答“TPE能不能和PP混合使用”，首先要明確：??簡(jiǎn)單的物理共混，得到的多半是性能低劣的材料；而通過(guò)相容化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的共混，可以制造出高性能的合金材料。??

黃金搭檔：為什么PP與某些TPE天生有緣？

盡管存在不相容的挑戰(zhàn)，PP與某些類(lèi)型的TPE卻被視為塑料加工中的“經(jīng)典組合”。這并非偶然，而是由它們相似的“出身”決定的。

關(guān)鍵在于??化學(xué)極性??。PP是一種典型的??非極性??聚烯烴。在TPE家族中，有一大類(lèi)同樣屬于??非極性??材料，它們主要包括：

??TPO（聚烯烴熱塑性彈性體）??：通常本身就是由PP和橡膠相（如EPDM）通過(guò)動(dòng)態(tài)硫化等技術(shù)制備的。它與PP可視為“近親”，相容性最好。

??SEBS/SBS基TPE??：這是最常用的TPE種類(lèi)之一。其基礎(chǔ)聚合物SEBS/SBS是以聚苯乙烯為硬段，聚丁二烯/乙烯-丁烯為軟段的嵌段共聚物，整體呈現(xiàn)出??非極性??特征。

由于PP與這些TPE具有相似的極性，它們之間的??界面張力相對(duì)較低??。這意味著它們?cè)谌廴跔顟B(tài)下更容易相互浸潤(rùn)和分散，相分離的尺度可能更細(xì)微。這為成功的相容化奠定了良好的基礎(chǔ)。

而對(duì)于??極性TPE??，如??TPU（聚氨酯彈性體）?? 或??TPEE（聚酯彈性體)??，它們與PP的極性差異巨大，直接共混幾乎注定失敗，需要更強(qiáng)大和特殊的相容化手段。

表：不同類(lèi)型TPE與PP共混的相容性前景

核心技術(shù)與關(guān)鍵：相容劑——不可或缺的“婚姻介紹人”

即使對(duì)于非極性的SEBS基TPE與PP，要想獲得性能卓越的共混物，??相容劑??的使用幾乎是不二法門(mén)。相容劑通常是??嵌段共聚物??或??接枝共聚物??，其分子結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成一部分與PP相容，另一部分與TPE相容。

對(duì)于PP/SEBS-TPE體系，最常用、最有效的相容劑是：

??SEBS-g-MAH（馬來(lái)酸酐接枝的SEBS）??：這是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。其SEBS鏈段與SEBS基TPE完全相容，而接枝的馬來(lái)酸酐（MAH）官能團(tuán)能與PP分子鏈發(fā)生輕微的化學(xué)相互作用，從而在界面處形成牢固的“錨定”效應(yīng)。

??PP-g-MAH（馬來(lái)酸酐接枝的聚丙烯）??：同樣非常有效。其PP鏈段與PP基體完全相容，MAH官能團(tuán)則與TPE的軟段相互作用。

相容劑的作用機(jī)理堪稱(chēng)精妙：

??降低界面張力??：相容劑遷移到PP與TPE的相界面，像“表面活性劑”一樣，降低兩相之間的界面能，使TPE相更容易被剪切、分散成更微小的液滴。

??抑制相粗化??：在共混加工過(guò)程中，微小的液滴有相互碰撞、合并（ coalescence）變大的趨勢(shì)。相容劑在界面處形成的保護(hù)層能有效阻止這一過(guò)程，將??微細(xì)的相形態(tài)“凍結(jié)”?? 下來(lái)。

??增強(qiáng)界面粘結(jié)??：相容劑的分子鏈段分別滲透到PP相和TPE相中，形成強(qiáng)大的機(jī)械互鎖。MAH等反應(yīng)性基團(tuán)還可能產(chǎn)生化學(xué)鍵合，使界面強(qiáng)度大幅提升，遠(yuǎn)高于單純的物理吸附。

相容劑的添加量通常在??3%到8%?? 之間，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。用量不足，效果不佳；用量過(guò)多，過(guò)量的相容劑可能自身形成膠束，反而成為缺陷點(diǎn)。

工藝決定成敗：雙螺桿擠出機(jī)的“揉捏”藝術(shù)

有了好的配方（PP + TPE + 相容劑），還需要精湛的工藝將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。簡(jiǎn)單的單螺桿擠出機(jī)或注塑機(jī)直接共混，效果往往很差，因?yàn)槠浠旌夏芰τ邢蕖?/p>

要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、均勻、相態(tài)微細(xì)的高性能共混，必須使用??同向嚙合雙螺桿擠出機(jī)??。雙螺桿擠出機(jī)通過(guò)其復(fù)雜的螺桿組合（輸送元件、捏合塊、反壓元件等），能提供強(qiáng)大的??剪切力??和??分散力??，將TPE相有效地打碎成微米甚至亞微米尺度的分散相。

更重要的是，整個(gè)共混過(guò)程是一個(gè)??動(dòng)態(tài)平衡??：剪切力使液滴破碎，而界面張力使液滴合并。相容劑的存在極大地降低了界面張力，使得在相同的剪切力下，液滴能破碎得更細(xì)小，并且更穩(wěn)定地保持住這種細(xì)小尺寸。工藝參數(shù)（溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、喂料比例）的精確控制，直接決定了最終共混物的相態(tài)結(jié)構(gòu)，從而決定其性能。

混合的目標(biāo)與應(yīng)用：我們?yōu)槭裁匆@樣做？

將TPE與PP混合，通?；谝韵聨讉€(gè)目的：

??增韌改性??：這是最主要的目的。PP雖然綜合性能優(yōu)良，但其低溫沖擊韌性較差，容易脆斷。通過(guò)加入一定比例的SEBS基TPE和相容劑，可以??大幅提高PP的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率??，使其成為一種高性能的增韌塑料，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠、內(nèi)飾件、耐沖擊容器等。通常TPE的添加比例在??10%-25%?? 之間。

??降低成本??：在某些對(duì)性能要求不高的應(yīng)用中，將少量TPE回料與PP新料共混，可以降低原材料成本。但這種方法必須謹(jǐn)慎，需對(duì)性能下降有預(yù)期，并最好添加相容劑以保證基本性能。

??功能化改性??：通過(guò)共混，可以賦予PP材料一些新的特性，如：

??改善手感??：使PP制品表面具有柔軟的觸感。

??提高摩擦系數(shù)??：增加制品表面的防滑性能。

??調(diào)整硬度??：制造出硬度介于PP和TPE之間的新材料。

??個(gè)人經(jīng)歷與案例：我們?cè)邮忠粋€(gè)項(xiàng)目，客戶(hù)要求開(kāi)發(fā)一種用于空調(diào)外殼的改性PP材料，要求兼具高剛性（來(lái)自PP）和極高的低溫落鏢沖擊強(qiáng)度（來(lái)自增韌劑）。我們嘗試了傳統(tǒng)的EPDM增韌，但效果不佳。最終方案是：采用??高剛性PP為基礎(chǔ)樹(shù)脂，添加20%的特定SEBS基TPE和5%的PP-g-MAH相容劑??，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混造粒。得到的材料不僅剛性達(dá)標(biāo)，其低溫沖擊性能遠(yuǎn)超客戶(hù)要求，且表面光澤度非常好，成功替代了更昂貴的ABS材料。這個(gè)案例讓我深信，??科學(xué)的共混是創(chuàng)造新材料的高效途徑??。?

包覆成型：無(wú)需共混的“終極融合”

文章開(kāi)頭提到的雙色牙刷手柄，是TPE與PP結(jié)合的另一種更常見(jiàn)、更成功的應(yīng)用——??包覆成型（Overmolding）?? 或 ??二次注塑??。

這種技術(shù)并非將TPE和PP預(yù)先共混，而是分兩步走：

先注塑成型硬的PP骨架。

然后將PP骨架放入另一個(gè)模具中，將熔融的TPE直接注射到PP骨架的表面。

在這個(gè)過(guò)程中，TPE熔體的熱量會(huì)使PP表層輕微熔化，在兩相界面處形成一個(gè)??相互擴(kuò)散的過(guò)渡層??，從而實(shí)現(xiàn)牢固的機(jī)械互鎖。對(duì)于非極性TPE與PP，這種結(jié)合非常牢固。它完美地規(guī)避了共混可能帶來(lái)的性能下降問(wèn)題，讓兩種材料各司其職，發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)：從簡(jiǎn)單混合到精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的跨越

TPE能不能和PP混合使用？

答案是：??絕不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的、無(wú)相容化的物理共混??，那是對(duì)材料的浪費(fèi)。但??完全可以通過(guò)科學(xué)的相容化技術(shù)和精準(zhǔn)的加工工藝，制造出性能卓越的PP/TPE合金材料??。

這不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，更是一種思維方式的轉(zhuǎn)變：從被動(dòng)地“混合材料”，轉(zhuǎn)向主動(dòng)地“設(shè)計(jì)材料”。每一次成功的共混，都是對(duì)聚合物界面科學(xué)和加工工藝的一次深刻理解和精準(zhǔn)掌控。當(dāng)你手握那件韌性十足、表面細(xì)膩的PP/TPE合金制品時(shí)，你能感受到，那不再是兩種材料的簡(jiǎn)單混合，而是一個(gè)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的全新材料系統(tǒng)。

常見(jiàn)問(wèn)題

問(wèn)：如何判斷PP和TPE的共混物是否成功？

答：最直觀有效的方法是??觀察沖擊或拉伸測(cè)試后的斷口形貌??。

??如果失敗??：斷口會(huì)非常??光滑、平整，像鏡面一樣??，能看到清晰的相分離痕跡，這說(shuō)明界面粘結(jié)極差，發(fā)生的是??界面破壞??。

??如果成功??：斷口會(huì)??粗糙、凹凸不平，呈現(xiàn)白色絲狀或韌性撕裂狀??，這說(shuō)明斷裂發(fā)生在基體內(nèi)部而非界面，是??內(nèi)聚破壞??，表明界面粘結(jié)強(qiáng)度已經(jīng)高于材料本身強(qiáng)度。更精確的方法是使用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察斷面的微觀相形態(tài)，成功的相容化會(huì)呈現(xiàn)出均勻、細(xì)膩的海島結(jié)構(gòu)。

問(wèn)：共混時(shí)，PP和TPE的比例如何確定？

答：這取決于你的??性能目標(biāo)??。沒(méi)有一個(gè)固定公式，需要通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

??若以增韌PP為主要目的??：TPE的添加量通常在??10%到25%?? 之間。比例過(guò)低，增韌效果不明顯；比例過(guò)高，會(huì)使材料的剛性、強(qiáng)度和耐熱性??損失過(guò)大??。通常做一個(gè)??配方梯度實(shí)驗(yàn)??（如5%， 10%， 15%， 20%， 25%），然后測(cè)試其沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲模量，找到綜合性能最佳的平衡點(diǎn)。

??若以降低成本為主要目的??：可以添加較高比例的TPE回料，但必須接受性能顯著下降的現(xiàn)實(shí)，并務(wù)必添加相容劑以維持最低限度的性能。

問(wèn)：回收的PP和TPE廢料可以混合再生嗎？

答：這是一個(gè)非常實(shí)際的問(wèn)題。??可以，但必須謹(jǐn)慎管理預(yù)期??。

??來(lái)源清晰??：確?；厥樟鲜??非極性??的PP和SEBS基TPE。如果混入了極性TPE（如TPU），幾乎無(wú)法成功。

??添加相容劑??：必須添加??PP-g-MAH??或??SEBS-g-MAH??等相容劑（建議3%-5%），否則再生的粒子性能會(huì)非常差。

??降級(jí)使用??：再生料通常??不能??用于對(duì)性能要求高的場(chǎng)合。它適合用來(lái)制造一些對(duì)力學(xué)性能要求不高的物品，如托盤(pán)、墊塊、低檔花盆等。

??預(yù)先試驗(yàn)??：強(qiáng)烈建議先進(jìn)行小批量試驗(yàn)，測(cè)試再生料的性能，再?zèng)Q定其用途。

問(wèn)：為什么包覆成型不需要添加相容劑也能粘得很牢？

答：包覆成型的粘接原理與熔融共混不同。在包覆成型時(shí)，??高溫的TPE熔體直接接觸相對(duì)較冷的PP基體??，這個(gè)瞬間的熱量傳遞會(huì)使PP的表層極薄的一層發(fā)生??微熔??。同時(shí)，高壓的TPE熔體被注入，擠壓這個(gè)微熔層。在這個(gè)界面區(qū)域，PP和TPE的分子鏈段在熔融狀態(tài)下相互??擴(kuò)散、糾纏??，形成了一個(gè)??互穿網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡層??，從而產(chǎn)生了強(qiáng)大的機(jī)械結(jié)合力。這種結(jié)合不依賴(lài)化學(xué)相容劑，但強(qiáng)烈依賴(lài)于??材料溫度、模具溫度和注射壓力??等工藝參數(shù)的控制。