聚烯烃热塑性弹性体
汽车内饰：热塑性聚烯烃弹性体(TPO)搪塑表皮性能及工艺研究
汽车内饰热塑性聚烯烃弹性体（TPO）搪塑表皮性能及工艺研究关键词：汽车内饰表皮；搪塑TPO；搪塑PVC；绿色环保为解决汽车内饰搪塑PVC 表皮在抗老化、耐低温、环保等方面的缺陷，介绍了一种新型的搪塑TPO 表皮，通过对比分析搪塑TPO 表皮和搪塑PVC 表皮的性能及其成型工艺特点，搪塑TPO 表皮具有密度小、低气味、低VOC、耐低温、耐老化等优异的特性，也需要更长的凝胶和塑化时间。
在轻量化和绿色环保的趋势下，搪塑TPO 表皮将在汽车内饰制造领域得到更加广泛的应用。
搪塑成型工艺最开始是为聚氯乙烯（PVC）类材料设计开发的，其广泛地应用于汽车内饰领域，可以生产出纹理和结构复杂的零件（如仪表板、门护板等零件）。
但PVC 在抗老化、耐低温等方面存在缺陷。
TPO 作为一种新型的热塑性聚烯烃弹性体材料可用搪塑工艺成型。
TPO 具有密度小、低气味、低VOC、耐低温、耐老化等优异的特性，可以满足汽车内饰复杂设计、轻量化以及绿色环保的要求。
01汽车内部装饰表皮成型工艺车内部零件（仪表板/门护板等）装饰表皮成型工艺主要有真空吸塑（阳摸和阴模）、聚氨酯喷涂（PU Spray）和搪塑（Slush molding）等。
搪塑具有设计自由度高、制品美观、手感舒适、无内应力、材料成本低等优点，目前在欧美车系中应用比较普遍。
日、韩系车型仪表板/门护板以TPO 真空吸塑为主，聚氨酯喷涂工艺由于成本高，只在部分高端车型上有应用。
各种表皮成型工艺的特点如表1 所示。
表1 汽车内饰表皮成型工艺对比项目阳摸吸塑阴模吸塑PU喷涂PVC搪塑设计自由度复杂纹理低中等高高尖角低中等高高标识/刻字低中等高高成型过程效率高中等中等低模具成本低中等中等高模具寿命高高高低成型材料技术难度低低高中等成本低低高中等总成本低中等高中等02搪塑原理搪塑工艺是对模具加热，将用于制造表皮的粉末状材料与受热的模具型腔面接触塑化、烧结等, 最终得到与模具型腔形状及纹理一致的表皮成型过程[1]。
聚烯烃类热塑性弹性体
聚烯烃类热塑性弹性体烯烃类热塑性弹性体包括TPO和TPV(ThermoplasticVulcanizate)两种，热塑性聚烯烃弹性体(TPO)是由软链段(大于20％)的橡胶和硬链段的聚烯烃构成的共混物。
通常橡胶组分为三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)及天然橡胶(NR)；聚烯烃组分主要为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。
当前用得较多的是EPDM与PP的共混物，也称改性聚丙烯或改性聚乙烯。
TPO硫化后的硫化弹性体称为TPV．是与TPO不可分割的、相辅相成的热塑性聚烯烃弹性体，是今后TPO主要的发展趋势。
改性塑料用的聚烯烃类弹性体的主要品种及特性：聚烯烃型的热塑性弹性体，包括（1）乙烯-α烯烃共聚物，丙烯-α烯烃共聚物，1-丁烯均聚物和共聚物，丙烯—α烯烃共聚物(茂金属催化) ①非结晶或部分结晶的聚烯烃,即使在低温下仍具有良好的柔软性；②无色透明,折射率和其他烯烃无显著差别,新品种的透明性没有下降；③和各种聚烯烃之间有良好的亲和性,在干混条件下可以成型；④有良好的均匀性,薄膜形成时无凝胶、无胶浆疙瘩；⑤和PE、PP相同,具有良好的耐热老化性、耐天候性。
使用茂金属类催化剂催化后,和XR 相比,分子量分布均匀,具有25 ℃～35 ℃的低熔点,热密封性良好,可防止粘连。
（2）乙烯、12辛烯共聚物（EOM）①结晶度低,具有可挠性、橡胶弹性、压缩永久变形性、耐热性、透明性等性能；②利用内部催化技术,可得到均匀的分子结构；③在分子主链上能接枝大分子长链,具有熔融张力等性能；④在PP中能良好地分散,作为TPO类耐冲击改性材料,生产成本低于EPDM。
（3）乙烯、2丁烯共聚物①通过扩大分子量分布范围,改善工艺性能；②通过控制接枝长链的分子量,提高熔融张力,改善熔融破坏性、挤出膨胀性。
保持了所拥有的力学性能；③由于高分子量、高黏度类型的新产品的线形结构所具有的力学性能,提高了熔融黏度等。
(二）聚烯烃弹性体POE的性能及使用范围聚烯烃弹性体POE的性能及使用范围POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的，连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物，通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明，可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相，或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。
tpo是什么材料
tpo是什么材料
TPO是什么材料。
TPO是一种热塑性弹性体，全称为热塑性聚烯烃弹性体（Thermoplastic Olefin），是一种由聚丙烯（PP）和橡胶材料共混而成的高性能工程塑料。
TPO具
有优异的耐候性、耐化学腐蚀性、抗冲击性和加工性能，因此在汽车、建筑、家电等领域得到了广泛应用。
首先，TPO在汽车领域的应用非常广泛。
由于TPO具有优异的耐候性和耐化
学腐蚀性，能够抵抗紫外线、酸雨等外界环境的侵蚀，因此被广泛应用于汽车外饰件、车身覆盖件、车身板材等部位。
同时，TPO还具有良好的加工性能，能够满
足汽车外饰件复杂造型的要求，因此深受汽车制造商的青睐。
其次，TPO在建筑领域也有重要的应用。
由于TPO具有优异的耐候性和抗老
化性能，能够长时间保持良好的外观和性能，因此被广泛应用于建筑屋面防水材料、建筑外墙保温材料等方面。
TPO材料不仅能够有效防水，还能够提高建筑物的保
温性能，符合现代建筑节能环保的要求。
此外，TPO在家电领域也有一定的应用。
由于TPO具有良好的耐化学腐蚀性
和抗冲击性能，能够抵御化学品的侵蚀和外界冲击，因此被广泛应用于家电外壳、家电配件等部位。
TPO材料不仅能够保护家电内部结构，还能够提高家电的外观
质感，满足消费者对家电外观的要求。
综上所述，TPO是一种具有优异性能的热塑性弹性体材料，广泛应用于汽车、
建筑、家电等领域。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善，相信TPO在未来会
有更广阔的应用前景。
聚烯烃弹性体
聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。
这种弹性体的主要性能非常突出，在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。
POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似，因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对POE进行交联，材料的耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。
多用途的POE弹性体能够超过PVC、EVA、SBR、EMA和EPDM，今后POE可能取代传统的EPDM。
由于POE的优异性能使其在汽车行业、电线电缆护套、塑料增韧剂等方面里都获得了广泛应用。
由于POE有较高的强度和伸长率，而且有很好的耐老化性能，某些耐热等级、永久变形要求不严的产品直接用POE即可加工成制品，可大大地提高生产效率，材料还可以重复使用。
交联普通聚乙烯的研究已经有几十的时间，但对交联茂金属弹性体的报道还很少。
1POE的结构与性能1.1POE的结构特点POE之所以具有优异的性能，可实现高速挤出，与以下特点有关：(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使其具有优异的韧性又具有良好的加工性；(2)相对分子质量分布窄，与聚烯烃相容性好，具有较佳的流动性；(3)没有不饱和双键，耐候性优于其它弹性体；(4)较强的剪切敏感性和熔体强度，可实现高挤出，提高产量；(5)良好的流动性可改善填料的分散效果，同时亦可提高制品的熔接痕强度。
1.2POE的性能特点POE采用溶液法聚合工艺生产的，其中聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)。
聚合物的微观结构决定其宏观性能，与传统聚合方法制备的聚合物相比，一方面它有很窄的相对分子质量分布和短支链，因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好的低温性能；又由于其分子链是饱和的，所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能；窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出过程中不易产生挠曲。
热塑性弹性(TPE)材料常见的四大类
热塑性弹性（TPE）材料常见的四大类热塑性弹性体即TPE，是一种兼具橡胶和塑料性能的材料，在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。
热塑性弹性体高分子链的基本结构特点是它同时串联或接枝某些化学组成不同的塑料段（硬段）和橡胶段（软段）。
硬段间的作用力足以凝集成微区（如玻璃化微区或结晶微区），形成分子间的物理“交联”。
软段则是自有旋转能力较大的高端性链段。
热塑性弹性体是弹性体重要组成，常见的热塑性弹性体有以下几类：苯乙烯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体。
一、乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是最早研究的热塑性弹性体，是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。
主要包括SBS、氢化SBS(SEBS)、SIS 和氢化SIS 等。
苯乙烯类热塑性弹性体室温下的性能与硫化橡胶相似，弹性模量异常高，并且不随相对分子质量变化。
其凭借强度高、柔软、具有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
二、聚氨酯类热塑性弹性体聚氨酯类热塑性弹性体（TPU）一般是由平均相对分子质量为600～4000 的长链多元醇（聚醚或聚酯）和相对分子质量为61～400 的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。
TPU 大分子主链中长链多元醇（聚醚或聚酯）构成软段，主要控制其低温性能、耐溶剂性和耐候性，而扩链剂及多异氰酸酯构成硬段。
由于硬、软段的配比可以在很大范围内调整，因此所得到的热塑性聚氨酯既可以是柔软的弹性体，又可以是脆性的高模量塑料，也可制成薄膜、纤维，是TPE 中唯一能够做到的品种。
TPU 具有极好的耐磨性、耐油性和耐寒性，对氧、臭氧和辐射等都有足够的抵抗能力，同时作为弹性体具有很高的拉伸强度和断裂伸长率，还兼具压缩永久变形小、承载能力大等优良性能。
什么是TPO
TPO-聚烯烃热塑性弹性体ThermoplasticPolyolefin，烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM 为软链段的共混物，简称TPO。
由于它比其它TPE的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。
TPV-动态硫化热塑性弹性体：1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。
这种动态硫化型的TPO简称为TPV，是ThermoplasticVulcanizate的简称，主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时，加入能使其硫化的交联剂，利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量，使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子，充分分散在PP 基体之中。
烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。
由于它比其它TPE 的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。
自从1972年在美国由Uniroval公司以TPR的商品名首先上市以来，多年以两位数增长，2000年生产量已达35万t，到2002年估计可达40万t。
现在，TPO 已成为美日欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。
特别是在汽车上已占到其总量的3／4，用其制造的汽车保险杠，已基本取代了原来的金属和PU。
1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。
这种动态硫化型的TPO简称为TPV，主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时，加入能使其硫化的交联剂，利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量，使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子，充分分散在PP基体之中。
热塑性弹性体TPE
(SBS、SIS、SEBS、SEPS) (TPO、TPV)(POE合成型) (TPB、TPI) (TPVC、TCPE)
一、苯乙烯类热塑性弹性体
（TPS，SBC，TPE-s）
苯乙烯类嵌段共聚物型热塑性弹性体是目前世界 上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体。从 应用角度来看， 苯乙烯类热塑性弹性体最令人感 兴趣的是室温下的性能与硫化橡胶相似，另外其 弹性模量异常高，并且不随相对分子质量变化。 苯乙烯类热塑性弹性体凭借其强度高、柔软、具 有橡胶弹性、永久变形小的特点，在制鞋业、塑 料改性、沥青改性、防水涂料、液封材料、电线、 电缆、汽车部件、医疗器械部件、家用电器、办 公自动化和胶粘剂等方面具有广泛的应用。
SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大 （占70%以上）、成本最低、应用较广的一个品种， 是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼 有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡 胶”。热塑性弹性体分子链的结构特点是由化学 组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。 硬段的链段间作用力足以形成“物理交联”，软 段则是具有较大自由内旋转能力的高弹性链段； 而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联 接起来。
SBS挤出工艺
不同配方SBS挤出—不同硬度SBS挤出的温度设置
硬度与加工温 度
加料区
45–55A 65
SBS材料硬度, 肖氏硬度计
60–65A
70A–45D
65
80
第一段
160
165
170
第二段
165
170
175
第三段
170
175
180
机头
175
180
190
口模
175
TPE热塑性弹性体分类
热塑性弹性体按照其基材和共混方法可分为以下主要几类：TPS、TPO、TPU、TPEE、TPVC等几大类1、TPS-苯乙烯类TPE(SBS、SIS、SEBS、SEPS)：为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯嵌段型的共聚物，其性能最接近SBR橡胶，约占全部TPE一半左右。
2、TPO-聚烯烃热塑性弹性体ThermoplasticPolyolefin：烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物，简称TPO。
由于它比其它TPE的比重轻(仅为0.88)，耐热性高达100℃，耐天侯性和耐臭氧性也好，因而成为TPE中又一发展很快的品种。
TPV-动态硫化热塑性弹性体：1973年出现了动态部分硫化的TPO，特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后，性能又大为改观，最高温度可达120℃。
这种动态硫化型的TPO简称为TPV，是ThermoplasticVulcanizate的简称，主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时，加入能使其硫化的交联剂，利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量，使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子，充分分散在PP基体之中。
3、TPU-聚氨酯热塑性弹性体Thermoplasticpolyurethaneelastomer：聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚，B为含2-12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是用二异氰酸酯，通常是二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)连接。
热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。
在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。
4、TPVC-聚氯乙烯热塑性弹性体，是Polyvinylchloridebasedthermoplastic的简称。
热塑性弹性体sebs熔点
热塑性弹性体sebs熔点SEBS（聚烯烃共聚物）是一种热塑性弹性体，具有优良的机械性能和耐热性能。
它包括两种不同类型的聚烯烃，即热塑性聚烯烃（SBS）和热塑性弹性聚烯烃（SEBS）。
SEBS是一种高分子材料，具有良好的机械性能和耐热性能，可用于制造各种高性能的塑料制品。
SEBS的熔点一般为120-140℃，由于SEBS的结构和分子量较低，在低温条件下可以达到较高的熔点。
此外，SEBS具有良好的机械性能，它具有良好的抗冲击性能，耐拉伸性和耐磨性，这些特性使它具有良好的抗冲击性能，并可用于制造各种高性能的塑料制品。
SEBS具有优良的耐油性，可以抵抗多种机械油、石油和天然油等有机液体的腐蚀，并且不会因为这种腐蚀而改变其物理性能。
此外，SEBS具有优异的耐腐蚀性能，可以抵抗多种水溶性的腐蚀剂的腐蚀，并且不会因为腐蚀而改变其物理性能。
此外，SEBS具有良好的耐化学性能，可以抵抗多种酸碱性物质的腐蚀，并且不会因为此类腐蚀而改变其物理性能。
SEBS具有良好的水溶性，可以抵抗水溶性有机物质的腐蚀，并且不会因为腐蚀而改变其物理性能。
SEBS具有良好的热稳定性，它可以承受高温，而不会对其物理性能产生任何影响。
此外，SEBS的耐热性能比其他热塑性弹性体要好，因为它的分子量较低，可以承受更高的温度。
综上所述，SEBS是一种热塑性弹性体，具有优良的机械性能和耐热性能，熔点为120-140℃，具有良好的抗冲击性能、耐拉伸性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性和耐化学性能，可以承受高温，具有良好的热稳定性。
因此，SEBS是一种非常理想的热塑性弹性体材料，可以用于制造各种高性能的塑料制品。
聚烯烃弹性体简介介绍
生产流程
原料准备
根据生产需要，准备适量 的烯烃单体、催化剂、助 剂等原料。
聚合反应
将原料按照一定的配方混 合，在聚合反应釜中进行 聚合反应。
产物处理
聚合反应结束后，对产物 进行分离、洗涤、干燥等 处理，得到聚烯烃弹性体 。
生产设备与工艺控制
聚合反应釜
01
是进行聚合反应的主要设备，需具备加热、冷却、搅拌等功能
。
分离设备
02
用于将聚烯烃弹性体与未反应的原料、催化剂等分离。
工艺控制参数
03
温度、压力、搅拌速度、原料配比等工艺控制参数对聚烯烃弹
性体的结构和性能有重要影响。
04
聚烯烃弹性体的市场现状与前 景
市场现状
01
聚烯烃弹性体是一种高分子材料，广泛应用于汽车、电子、包 装、医疗等领域。
02
目前全球聚烯烃弹性体市场呈现出稳步增长的趋势，市场规模
它是一种热塑性弹性体，兼具 橡胶的弹性和塑料的加工性， 可在热塑性状态下进行成型加 工。
聚烯烃弹性体具有广泛的应用 领域，如汽车、电子、建筑、 医疗等。
特性
良好的弹性和回弹性
优良的加工性能
聚烯烃弹性体具有较高的弹性模量和回弹 性，能够吸收大量的冲击能量并迅速恢复 原状。
聚烯烃弹性体可以采用塑料加工方法进行 成型加工，如注塑、挤出、吹塑等，生产 效率高且成本较低。
聚烯烃弹性体简介介绍
汇报人： 2024-01-07
目录
• 聚烯烃弹性体的定义与特性 • 聚烯烃弹性体的应用领域 • 聚烯烃弹性体的生产工艺 • 聚烯烃弹性体的市场现状与前
景 • 聚烯烃弹性体的发展趋势与挑
战
01
聚烯烃弹性体的定义与特性
聚烯烃热塑性弹性体1102090215
浅谈聚烯烃热塑性弹性体一、前言聚烯烃弹性体主要是指聚烯烃热塑性弹性体，那么首先让我们粗略的了解一下热塑性弹性体。
热塑性弹性体一般简称TPE(thermoplastic elastomer)，具有传统塑料的加工成型快速之便，并具有传统橡胶弹性佳、抵押所变形等优点，硬度恰好介于传统的橡胶和塑料之间。
此外，TPE成品仍可再回收成型，改进了一般传统热固性橡胶废料的回收问题。
并能有效地降低资源浪费及环境污染。
因此，TPE在这些方面的应用有逐渐取代部分橡胶的趋势。
特别是气机车零配件、运动器材等高附加价值的挤出（extrusion）、注射(injection)等产品。
到2004年为止，TPE的年平均增长率可达7.7%。
在TPE的两大类一类为嵌段共聚合物（block copolymer）,如聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚合物(SBS)、聚氨酯(TPU)等；另一类为聚烯烃系橡塑共混物（TPO）及交联型TPO(TPV)。
接下来我将重点从结构、性能、应用等方面谈谈自己对聚烯烃系橡塑共混物的了解。
二、高分子物理基本知识与理论分析作为热塑性弹性体的一种，聚烯烃热塑性弹性体有着和其他热塑性弹性体相同的结构特征：（1）、大分子链之间存在交联结构此种交联可以使物理交联，也可以是化学交联，但以物理交联为主。
并且都具有可逆性，也即是温度升高，交联消失；冷却到室温又能起交联作用。
（2）、分子链中存在着硬段和软段通过硬段或是以物理交联，或是以具有在较高温度下能离解的化学键，以适当排列和连接把软段，及柔性大的高弹性链段连接起来。
硬段不能过长，软段不能过短。
（3）、存在微相分离结构热塑性弹性体在微观上是多相状态，是以硬段的补连续相分散在软段中的分散相中。
聚烯烃类热塑性弹性体则是主要由乙丙橡胶(EPR)与聚烯烃树脂（主要是聚丙烯）经共混而得到的热塑性聚烯烃橡胶，其交联形式可能是由以聚丙烯组分为基础的结晶区所提供。
聚烯烃类热塑性弹性体，具有良好的综合机械性能、耐老化性，较宽的实用温度范围（-50~150摄氏度）。
热塑性弹性体
通过与普通LDPE混用，改进加工设备和对聚 合过程进行不断的改进，基本上解决了m-PE 加工困难的问题。
已有的实验结果表明，采用混用方式简单有效， 拓宽了m-LLDPE分子质量分布窄、难加工的 缺点，也弥补了传统聚乙烯膜材料物理力学性 能不足的缺欠。
已 成 功 地 合 成 出 了 一 系 列 新 型 材 料 , 如 mLDPE 、 m-LLDPE 、 m-ULDPE 、 m-HDPE 、 m-HMHDPE 、 m-iPP 、 m-sPP 、 m-sPS 、 mCOC(环烯烃）、茂金属α-烯烃共聚物和热塑 性聚烯烃弹性体等。
3.茂金属聚合物的加工性能、茂金属聚合物的应 用
(3)m-sPS PS有三种结构形式，即aPS、sPS、iPS。 aPS热变形温度低、iPS脆性大；sPS中苯环交
替排列在分子链两侧。 sPS优点：产品熔点高，耐水、热、化学药品、
溶剂(有机溶剂除外)； 密度小、加工前无需干燥、抗水解能力强，成
型性好； 具有与PBT、PA、PPS类似的物理机械性能。 缺点：结晶速度慢、通过加入成核剂可以改进。
2.茂金属聚合物 茂金属是指由过渡金属(如锆、钛、铪等)与
环戊二烯(Cp)相连所形成的有机金属配位化合物， 以这类有机金属配位化合物合成的高分子材料称 为茂金属聚合物
与传统催化剂相比，茂金属催化剂活性高， 还具有单活性中心反应优势、单体选择优势、立 体选择优势,并可控制聚合物中乙烯基的不饱和 度等突出特点。
2.市场前景
目前热塑性弹性体已发展到十几个品种，已 取代部分天然橡胶、合成橡胶和塑料;
其中汽车用热塑性弹性体是最重要的应用领 域，占到三分之一，其次是建筑业、医用和日用 生活制品。
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聚烯烃热塑性弹性体热塑性弹性体（thermoplastic elastomers-TPE）是一类在常温下具有橡胶性能，而在高温下又可塑化成型的高分子材料，兼具两者特点。
聚烯烃类热塑性弹性体(olefinic thermoplastic elastomers-TPO)主要是由合成橡胶和聚烯烃两组分构成，橡胶组分通常为二元乙丙橡胶 (EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)或丁腈橡胶，塑料组分通常为PP、PE、EVA等，目前以EPDM/PP为主。
热塑性乙丙橡胶的合成(一)部分结晶型热塑性乙丙橡胶部分结晶型热塑性乙丙橡胶是特种乙丙橡胶和聚烯烃的共混料，其主要特点在于乙丙橡胶分子链中存在着部分结晶的链段，这种部分结晶链段，由于分子间凝聚力很大，显示出硬段的性质，起到了物理“交联”作用。
这种物理“交联”点，在加热时呈现塑性行为，具有流动性，因而可以用热塑性塑料加工工艺进行成型加工；而聚合物中的弹性橡胶链段，借助于物理“交联”作用，表现出类似硫化橡胶的性能。
1．部分结晶型热塑性乙丙橡胶的合成采用四氯化钛—苯甲酸乙酯-三乙基铝催化体系，或者改性的铝钛载体催化剂，都可以合成部分结晶型特种乙丙橡胶。
单体原料及其配比，温度、压力，溶液浓度、催化剂浓度等因素，是影响乙丙橡胶的重要参数。
部分结晶型热塑性特种乙丙橡胶的特点，在于共聚物弹性体的结构赋予该共聚物部分结晶的性质。
其结晶度一般为10～20%(占共聚物的重量)。
2．部分结晶型乙丙橡胶与聚烯烃的共混与部分结晶型热塑性特种乙丙橡胶共混的聚烯烃树脂，通常为聚乙烯或聚丙烯。
在高密度、中密度、低密度聚乙烯中，以低密度(<940kg/m3)效果为好。
全同或间同结构聚丙烯中，以全同结构为佳。
理想的聚烯烃树脂为聚丙烯，共混比例随用途而异，理想的配比为100份乙丙橡胶混入25～100份聚丙烯。
混炼可以在开炼机、本伯里密炼机、挤出机等设备上实现。
根据加工要求和橡胶制品的性能及应用要求，混炼过程中可以加进如防老剂、增塑剂、增粘剂、填充剂等各种添加剂。
本伯里密炼机是最有效的混炼设备。
要使乙丙橡胶和聚丙烯(或聚乙烯)达到最好的混炼，有几个基本因素。
①强棍使物料产生高剪切应力；②避免局部过热；③保证充分的混炼时间，以便分散组分的颗粒能达到理论平衡尺寸。
事实上，本伯里密炼机至少可以借助于控制上顶栓压力及胶料停留时间来调整每批混炼胶料的剪切应力和所需的排胶温度。
以实现良好混拣。
局部过热虽然不会使所加工的材料本身发生降解或发生交联密度的变化，但大大增加了聚丙烯相的流动性，从而引起熔融的聚丙烯和变软的橡胶相界面的技伸强度和耐撕裂性能下降。
(二)部分硫化型热塑性乙丙橡胶部分硫化型热塑性乙丙橡胶是无定型乙丙橡胶与聚烯烃如聚丙烯、聚乙烯的共混料，其主要特点是控制无定型丙橡胶的硫化程度仅仅达到部分硫化(而不是大部分硫化或完全硫化)的程度。
部分硫化所采用的硫化剂，主要是产生自由基的过氧化物或其它交联剂。
也可以选用上述交联体系与硫黄硫化体系并用。
可以通过测定凝胶含量、交联密度以及结合硫的多少，用以检验乙丙橡胶的硫化程度。
实验证明，部分硫化用硫化剂为完全硫化时用硫化剂的1/4～2/3。
部分硫化是与混炼过程同时进行的，因此这种硫化作用称作动态硫化，硫化温度为70～200℃，时间为5～10分钟。
部分硫化乙丙橡胶与聚烯烃树脂的共混采用开炼机或本伯里密炼机进行。
共混温度应高于热塑性聚烯烃的软化点。
参与共混的聚烯烃树脂与部分结晶型热塑性特种乙丙橡胶一样，可以采用各种密度的聚乙烯，也可以采用结晶度高的全同或间同结构的聚丙烯。
聚丙烯树脂较聚乙烯更加理想。
二、热塑性乙丙橡胶的结构特征和性能(一)结构特征热塑性弹性体高分子链结构的最大特点在于它同时串联或接枝一些化学结构不同的塑料段和橡胶段。
热塑性乙丙橡胶之所以呈现热塑性塑料的加工特性和常温下显示橡胶特性的性能，同样是因为在大分子链结构中存在着硬段和软段的结构特征。
由特种乙丙橡胶和聚烯烃共混而成的部分结晶型热塑性乙丙橡胶，其物理交联是由该乙丙橡胶中的结晶链段与热塑性聚烯烃界面之间的较强的凝聚作用形成的。
而乙丙橡胶中的非结晶长链为橡胶段。
部分硫化型热塑性乙丙橡胶存在着由硫化剂在动态硫化条件下形成的化学交联，正是这种交联键使部分硫化型热塑性乙丙橡胶显示了硫化橡胶的性能。
诚然，热塑性乙丙橡胶的性能主要取决于乙丙橡胶的结晶度以及与聚烯烃树脂的混合比例，或者硫化的条件。
根据混合比例的不同。
热塑性乙丙橡胶可按硬度高低分为软质型和硬质型。
由扫描电子显微镜或相差显微镜微观图象分析可见，热塑性乙丙橡胶为非均匀的两相结构。
随着乙丙橡胶和聚烯烃树脂共混比例的不同以及两种组分在相对粘度上的差异，可以形成以橡胶为连续相，塑料的分散相，或塑料为连续相，橡胶为分散相，或者两种连续相互相贯穿的结构。
随着相形态的变化，热塑性乙丙橡胶性能也随之变化。
当橡胶为连续相时，材料性能更接近于硫化橡胶；反之，当塑料为连续相时，材料性能更接近于塑料。
(二)性能以乙丙橡胶为基础的聚烯烃热塑性弹性体的性能，取决于共混所用的原料种类及其用量比。
最终制品的性能还受加工方法的影响。
1．机械性能随所并用的热塑性树脂的比例不同，热塑性弹性体的硬度(邵尔A)可以在55～95范围内变化，材料可以由橡胶特性变化到塑料特性。
聚烯烃热塑性乙丙橡胶具有弹性高、永久变形小、耐磨、耐撕裂等性能，是一种综合机械性能良好的高聚物材料。
美国Uniroyal公司工业化的聚烯烃热塑性弹性体种类最多，可提供六个系列的商品牌号为TPR的热塑性弹性体。
TPR 1000和TPR 2000系列是最早的工业化产品。
本文以TPR1000和TPR2000系列为例，简要介绍聚烯烃热塑性弹性体的性能。
见表20-3。
其中TPR1600弹性大，柔性好；TPR 1900弹性最小，硬度和强度最高，TPR1700，TPR1800和TPR2800硬度和性能居中，兼有橡胶和塑料两者的固有特性。
表20-3中五种基本类型的TPR表明，随着硬度的升高，胶料的拉伸强度增高，永久变形也增加。
此外，还有TPR3000、TPR4000和TPR5000系列，各种不同系列产品均具有特殊用途。
如TPR3000系列，具有耐油和阻燃的特点；TPR4000系列和TPR5000系列可用于柔软低压电缆绝缘层和保护层。
美国Monsanto公司的聚烯烃热塑性弹性体的商品牌号为Santoprene，据称其乙丙橡胶为完全硫化型的。
通用型按照硬度的不同分为六个品级，除通用型外，尚有阻燃品级及其它一些特殊用途的品级。
Santoprene 的典型机械性能见表20-4。
2．老化性能及使用温度范围聚烯烃热塑性弹性体可以在-50～150℃很宽的温度范围内使用。
短时间的间歇使用，温度范围更宽。
在低温下，具有良好的屈挠性和耐冲击性，在高温下，具有极好的机械性能保持性。
实际使用表明，以乙丙橡胶为基础的聚烯烃热塑性弹性体在较高温度下性能保持率高于其它热塑性弹性体。
美国Monsanto公司生产多种牌号的以Santoprene作商品名称的聚烯烃表20-3 TPR1000/2000系列的典型性能表20-4 Santoprene热塑性弹性体典型机械性能热塑性弹性体，其热老化后机械性能保持率的数据列于表20-5。
这些数据表明，在125℃老化1000小时后拉伸强度、伸长率及100%定伸应力的保持率仍然在90%左右。
表20-5 Santoprene热塑性弹性体老化后机械性能保持率(老化温度125℃)单位：%3．耐介质性能聚烯烃热塑性弹性体是比较稳定的高分子材料，具有很好的耐无机酸和无机碱的能力。
对水也很稳定。
对大多数低分子有机溶剂，如醇、醚、醛、酯等，以及低分子烃衍生物如胺及酰胺，化学稳定性相当好。
但对某些高分子量的芳香烃，化学稳定性不好，产生明显的溶胀及表面腐蚀。
通用型的聚烯烃热塑性弹性体耐油及燃料油性能欠佳，但可以采用特殊配合，以提高耐油性能。
表20-6和表20-7为聚烯烃类热塑性弹性体几种牌号产品的耐介质性能。
4．电性能以乙丙橡胶为基础的热塑性弹性体，是一种具有优良介电性能的材料，其介电强度高于表20-6 聚烯烃热塑性弹性体耐化学品性能续表表20-7 TPR1622/1922耐化学品性的定量数据热塑性弹性体，其热老化后机械性能保持率的数据列于表20-5。
这些数据表明，在125℃老化1000小时后拉伸强度、伸长率及100%定伸应力的保持率仍然在90%左右。
表20-5 Santoprene热塑性弹性体老化后机械性能保持率(老化温度125℃)单位：%3．耐介质性能聚烯烃热塑性弹性体是比较稳定的高分子材料，具有很好的耐无机酸和无机碱的能力。
对水也很稳定。
对大多数低分子有机溶剂，如醇、醚、醛、酯等，以及低分子烃衍生物如胺及酰胺，化学稳定性相当好。
但对某些高分子量的芳香烃，化学稳定性不好，产生明显的溶胀及表面腐蚀。
通用型的聚烯烃热塑性弹性体耐油及燃料油性能欠佳，但可以采用特殊配合，以提高耐油性能。
表20-6和表20-7为聚烯烃类热塑性弹性体几种牌号产品的耐介质性能。
4．电性能以乙丙橡胶为基础的热塑性弹性体，是一种具有优良介电性能的材料，其介电强度高于表20-6 聚烯烃热塑性弹性体耐化学品性能续表表20-7 TPR1622/1922耐化学品性的定量数据续表热塑性塑料，也比一般硫化橡胶高，且这种性能不受湿度的影响。
具体指标归纳如下：体积电阻 105～105Ω·m介电常数(1kHz) 2.1～2.2损耗因子 (4～6)×104热塑性弹性体其介电常数比较低，且不受频率变化的影响，介电损耗系数也比较低，且随频率的增加而增高。
其介电损耗因子比柔软的聚乙烯还要低。
表20-8为三种TPR的电性能数据。
表20-8 TPR的电性能三、热塑性乙丙橡胶的配合及加工工艺(一)配合聚烯烃热塑性弹性体毋需混炼和硫化，可直接通过模压和挤出成型制造产品，但在成型前通常要先制成小颗粒。
虽然这种直接投入成型会使原料加工制造费用高，但成型周期短，挤出速度快，生产效率高，因而两者综合考虑，在经济效益上仍占优势。
大多数粒料为黑色和本色，根据需要也可以添加各种颜料以制成各种色料。
很多厂家根据制品的使用要求，提供象耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂漆型等各种品级的特殊配方物料。
因为从改善加工性能和制品的使用性能出发，在聚烯烃热塑性弹性体中仍然需要添加各种配合剂，包括抗氧剂、软化剂和色料等，加填充剂以降低成本，这在一般橡胶以及苯乙烯类热塑性弹性体中是切实可行的，但在聚烯烃热塑性弹性体的应用上受到一定的限制。
以乙丙橡胶为基础的聚烯烃热塑性惮性体通常在热加工及老化过程中比其它热塑性弹性体更加稳定，但一般还加入抗氧剂以进一步提高其老化性能。
虽然胺类防老剂在硫化橡胶中使用最普遍，但因变色和污染限制了它的使用。