热塑性弹性体

第一章

热塑性弹性体（TPE）：一种在常温下表现橡胶的性能，在高温下表现为塑料能塑化的多功能材料。

1结构特点：有硬段和软段，硬段是塑料部分；软段是橡胶部分。

热塑性弹性特主要是嵌段共聚物或接枝共聚物。

A-B：表示两嵌段共聚物。

A-B-C：三嵌段共聚物。

A-B-A：三嵌段共聚物，A在两端，B在中间。

（A-B）n：交替嵌段共聚物。

如：聚苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物 S-B-S

热塑性弹性体按交联方式可分为物理交联与化学交联。按特定分可分为嵌段共聚物和接枝共聚物。

2在加工应用上的特点：可用标准热塑性塑料的加工设备和工艺流程进行加工成型；不需要硫化，工艺简单；边角废料可回收使用；在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。

3热塑性弹性体的优点：可用一般热塑性塑料的加工设备加工成型；生产效率大幅度提高；易于回收利用，降低成本；节能；应用领域广；可用塑料增加、增韧改性。

4热塑性弹性体的缺点：加工前干燥；要求成批生产；使用温度有一定的限制；低硬度热塑性弹性体品种数量有限。

第三章苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）

1TPS又名苯乙烯嵌段共聚物SBC,由苯乙烯与丁二烯或异戊二烯以烷基锂为引发剂进行阴

离子聚合制得。

2TPS分类按嵌段分：苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物 SBS；苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物 SIS；氢化SBS SEBS；氢化SIS SEPS。

（1）TPS有两个玻璃化温度

（2）聚苯乙烯相为分离的球形区域（球形相畴）是硬段，作为多功能连接的交联网络结构。3制备方法：顺序聚合法：用单活性引发剂（丁基锂）引发第一单体聚合，然后加入其它单体一次进行聚合；偶联法：用单活性引发剂进行聚合，然后用偶联剂将活性链连接；多官能团引发剂法：用具有两个或两个以上的活性中心的引发剂引发第一单体聚合，然后加入第二单体继续聚合。

4 TPS的配合体系有哪些？采用什么加工方法？应用？混合料、增塑剂（软化和塑化该聚合物中的橡胶相）、填充剂（降低成本和改进性能的应用）、与其它聚合物并用（改进某些性能）、稳定剂（防止降解）、其它添加剂。成型加工方法：注射成型、模压成型、挤出成型、吹塑成型。其中混合料制备方法：溶液混合法、机械干混法、熔融混合法。应用：塑料改性和橡胶改性、沥青改性、胶粘剂、制鞋工业。

第二章聚氨酯热塑性弹性体（TPU）

1TPU是（AB）型嵌段线性聚合物，硬嵌段A：扩链剂加成到二异氰酸酯上形成的。软嵌段B ：长链聚醚或聚酯。

热塑性聚氨酯可分为聚酯型（Tg：108.9—122.8，耐油，耐热性能好，高硬度制品较多：轴承、层压件）和聚醚型（Tg ：100.6—106.1，低温性能，耐水解性能好，低硬度制品较多：纺丝、鞋面）。

2TPU合成方法：本体聚合法与溶液聚合法。本体聚合法又可分为：一步法：将大分子二醇、

二异氰酸酯和扩链剂同时反应；预聚法：将二异氰酸酯与大分子二醇先进行反应一定的时间，在加入扩链剂；半预聚法。溶液聚合法：将二异氰酸酯先溶于溶剂中，再加入大分子二醇令其反应一定时间，最后加入扩链剂。

3加工方法：在加工前干燥，热塑成型（挤出成型）；热注成型（注射成型）；压延成型。4合成TPU的主要原料，各自作用：软段：端羟基聚酯，端羟基聚醚；硬段：多异氰酸酯，扩链剂；添加剂：脱模机，水解稳定剂，抗氧化剂等。作用软段：提高水解稳定性，耐油，耐溶剂性。硬段：提高热稳定性。添加剂：提高耐紫外光，耐微生物，耐火等。

5Tpu之间的焊接：热焊接；热空气或氮气焊；热脉冲焊；高频焊；摩擦焊

热塑性聚氨酯中软段玻璃化转变温度范围的宽窄依赖于硬段的含量和硬、软段的相分离程度。

如果采用聚醚作为软段，可以提高TPU的低温柔软性。

如果增加软段分子量，或者对TPU退火处理，软、硬段的相容性提高。

退火：缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适应速度冷却。

淬火：从高温很快降低到常温。

（1）橡胶组分：三元乙丙橡胶（EPDM）、丁氰橡胶（NBR）、丁基橡胶

（2）聚烯烃组分：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）

第四章聚烯烃类热塑性弹性体

动态硫化定义：就是橡胶与树脂在共混时，借助硫化剂（交联剂）在强烈的机械剪切应力作用下反应的过程。

动态硫化，应满足的条件：

橡胶与聚烯烃在共混时，借助硫化剂，在强烈的机械剪切作用力下，进行硫化反应的过程。条件：塑料和橡胶两种聚合物的表面能相匹配；橡胶缠结分子链长度低；塑料的洁净度大于15%

TPO：是橡胶与聚烯烃机械共混物和动态硫化共混物

TPV：动态硫化共混物

聚烯烃类热塑性弹性体（TPO）主要包括嵌段共聚物、接枝共聚物和共混物。其中采用茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛稀共聚物和动态硫化法制备的热塑性动态硫化胶是两种主要的聚烯烃类热塑性弹性体。

（1）无规嵌段共聚物，例如例如乙烯—a—稀烃共聚物

（2）嵌段共聚物，氢化丁二烯—异戊二烯—丁二烯嵌段共聚物

（3）立构嵌段共聚物，例如立构嵌段聚丙烯

（4）接枝共聚物，例如聚异丁稀—g—聚苯乙烯、EPDM—g—聚新戊内酯。

（5）共混物，例如EPDM/ipp共混物、动态硫化的EPDM/结晶聚烯烃共混物。

1茂金属聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛稀共聚物（POE）性能

POE一方面有很窄的分子量和短支链分布，因而具有优异的物理机械性能（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化和抗紫外线性能。

2 TPV的微观形态结构及其形成原理：

TPV材料在微观上呈现独特的海—岛相态结构，即使橡胶含量较多，但充分交联了的橡胶仍会以颗粒状分散于树脂基体中，呈分散相。

TPV的海—岛相态结构形成机理可概括如下：TPV在制备过程中，共混体系中的橡胶在交联剂的作用下发生硫化反应，由于硫化是在共混过程中进行的，发生硫化的橡胶不能像静态