Kautschuke bilden eine Unterklasse in der Materialfamilie der Polymere [1]. Auf mikroskopischer Ebene bestehen Polymere (Polymer = Polymonomer) aus sehr langen Ketten von verbundenen Wiederholungseinheiten (Monomere), ähnlich wie Perlenketten. Für die Anwendung von Polymeren ist es vorteilhaft, dass es sich um relativ kostengünstige Materialien mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften handelt, die leicht zu formen sind. Die einfache Anwendung von Scherkräften auf ein thermoplastisches Polymer ermöglicht bei höheren Temperaturen das Fließen des Polymers und damit die Formgebung zu fast jedem gewünschten Design (dünne Polymerfolien für Plastiktüten, dicke, gebogene Stoßstangen für Autos und komplex geformte Gehäuse für elektrische und elektronische Geräte). Polymere in der Schmelze zu verarbeiten, ermöglicht auch einen einfachen Weg für das Recycling von Polymerabfällen. Nach dem Sammeln, Trennen und Reinigen der Polymerabfälle können durch erneute Schmelzverarbeitung neue Polymererzeugnisse hergestellt werden.

Im industriellen Maßstab werden TPV durch Mischen eines thermoplastischen Polymers und eines Kautschukpolymers hergestellt. Während des Mischens wird der Kautschuk gleichzeitig vulkanisiert. Dies nennt man dynamische Vulkanisation. Hierbei entsteht ein neues Material, das idealerweise das thermoplastische Polymer als kontinuierliche, also umhüllende, Phase aufweist und der vulkanisierte Kautschuk in dieser Matrix in Form sehr kleiner, mikrometergroßer Partikel dispergiert ist. Diese besondere Morphologie erklärt vollständig die einzigartigen Materialeigenschaften der TPV. Bei Betriebstemperatur sind die kleinen, vulkanisierten Kautschukdomänen elastisch und werden durch die Matrix „zusammengehalten“, was zu einer Elastizität des TPV-Formkörpers als solchem führt. Bei erhöhter Temperatur schmilzt die thermoplastische Matrix und ermöglicht ein Fließen. Hierbei bewegen sich die sehr kleinen, vulkanisierten Gummidomänen mit. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die spezielle TPV-Morphologie für die Kombination von Gummielastizität und Schmelze-Verarbeitbarkeit verantwortlich ist. Die dynamische Vulkanisation wird typischerweise in einem kontinuierlich betriebenen Doppel­schneckenextruder durchgeführt. Ein solcher Extruder bietet einen flexiblen, modularen Aufbau für das Mischen von Kautschuk und Thermoplast unter hohen Scherkräften bei gleichzeitig guter Temperaturkontrolle und einer einfachen Zugabe der anderen Mischungs­bestandteile wie beispielsweise Füllstoffe, Vernetzungschemikalien, Stabilisatoren etc.

Mehr als 90 Prozent aller gegenwärtig kommerziell hergestellten TPV basieren auf Mischungen aus Polypropylen (PP) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). PP ist ein kosten­günsti­ger, thermoplastischer Kunststoff mit einer Schmelztemperatur von 165 °C, der ein elastisches TPV-Verhalten bei Anwendungstemperaturen bis etwa 100 °C und die Schmelzverarbeitung bei Temperaturen über 180 °C ermöglicht. Sowohl PP als auch EPDM bestehen nur aus Kohlenwas­serstoff-Monomeren und weisen daher ähnlich niedrige Polaritäten auf. Dies erklärt die Einfachheit des Mischens von PP und EPDM, wodurch sich sehr kleine EPDM-Domänen im unteren Mikrometermaßstab ergeben (Abbildung 2: 1 bis 3 µm). Es erklärt auch, warum TPV auf PP/EPDM-Basis hochgradig wasserbeständig sind und daher in Außenanwendungen in Kontakt mit Regen und in (Abwasser-)Dichtungen (Abbildung 3) eingesetzt werden können. EPDM-Kautschuk besitzt nur einen sehr geringen Doppelbindungsgehalt (C=C Bindungen), die für die Vulkanisation erforderlich sind. Der geringe Doppelbindungsgehalt bietet gleichzeitig eine gute Beständigkeit gegen Polymerabbau in Kontakt mit Sauerstoff und Ozon, wie beispielsweise an der Luft, was wiederum Anwendungen im Freien unterstützt. Kommerzielle TPV auf PP/EPDM-Basis enthalten auch Öl als Weichmacher, um die Schmelzverarbeitung zu verbessern und die Härte der TPV einzustellen. Normalerweise wird ein mineralischer Füllstoff wie Ton oder Talkumpuder hinzugefügt, um eine gewisse Steifigkeit zu erreichen. Zugegebenermaßen bewirkt die Einarbeitung von Öl und mineralischem Füllstoff auch einen Kostenvorteil der TPV-Mischung.