熱塑性彈性(TPE)材料常見(jiàn)的四大類(lèi).docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除熱塑性彈性（TPE）材料常見(jiàn)的四大類(lèi)熱塑性彈性體即TPE，是一種兼具橡膠和塑料性能的材料，在常溫下顯示橡膠彈性，在高溫下能夠塑化成型的高分子材料。熱塑性彈性體高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是它同時(shí)串聯(lián)或接枝某些化學(xué)組成不同的塑料段（硬段）和橡膠段（軟段）。硬段間的作用力足以凝集成微區(qū)（如玻璃化微區(qū)或結(jié)晶微區(qū)），形成分子間的物理“交聯(lián)”。軟段則是自有旋轉(zhuǎn)能力較大的高端性鏈段。熱塑性彈性體是彈性體重要組成，常見(jiàn)的熱塑性彈性體有以下幾類(lèi)：苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體、聚氨酯類(lèi)熱塑性彈性體、聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體、聚酰胺類(lèi)熱塑性彈性體。一、乙烯類(lèi)熱塑性彈性體苯乙烯類(lèi)嵌段共聚物型熱塑性彈性體是最早研究的熱塑性彈性體，是目前世界上產(chǎn)量最大、發(fā)展最快的一種熱塑性彈性體。主要包括SBS、氫化SBS(SEBS)、SIS 和氫化SIS 等。苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體室溫下的性能與硫化橡膠相似，彈性模量異常高，并且不隨相對(duì)分子質(zhì)量變化。其憑借強(qiáng)度高、柔軟、具有橡膠彈性、永久變形小的特點(diǎn)，在制鞋業(yè)、塑料改性、瀝青改性、防水涂料、液封材料、電線、電纜、汽車(chē)部件、醫(yī)療器械部件、家用電器、辦公自動(dòng)化和膠粘劑等方面具有廣泛的應(yīng)用。二、聚氨酯類(lèi)熱塑性彈性體聚氨酯類(lèi)熱塑性彈性體（TPU）一般是由平均相對(duì)分子質(zhì)量為6004000 的長(zhǎng)鏈多元醇（聚醚或聚酯） 和相對(duì)分子質(zhì)量為61400 的擴(kuò)鏈劑及多異氰酸酯加成聚合的線性高分子材料。TPU 大分子主鏈中長(zhǎng)鏈多元醇（聚醚或聚酯）構(gòu)成軟段，主要控制其低溫性能、耐溶劑性和耐候性，而擴(kuò)鏈劑及多異氰酸酯構(gòu)成硬段。由于硬、軟段的配比可以在很大范圍內(nèi)調(diào)整， 因此所得到的熱塑性聚氨酯既可以是柔軟的彈性體，又可以是脆性的高模量塑料，也可制成薄膜、纖維，是TPE 中唯一能夠做到的品種。TPU 具有極好的耐磨性、耐油性和耐寒性，對(duì)氧、臭氧和輻射等都有足夠的抵抗能力，同時(shí)作為彈性體具有很高的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率， 還兼具壓縮永久變形小、承載能力大等優(yōu)良性能。TPU已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域如制鞋行業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、服裝面料和國(guó)防用品等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用， 但其缺點(diǎn)是耐老化性差、濕表面摩擦系數(shù)低、容易打滑。而且TPU 具有強(qiáng)極性，在加工過(guò)程中，當(dāng)剪切作用強(qiáng)烈時(shí)，內(nèi)部易發(fā)熱，從而發(fā)生降解，其熔體粘度對(duì)溫度依賴(lài)性強(qiáng)， 較小的溫度變化就能引起其粘度的急劇變化，因而加工溫度范圍窄，再加之成本較高，價(jià)格昂貴，進(jìn)一步限制了TPU 的推廣應(yīng)用。 三、聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體（TPO）主要包括嵌段共聚物、接枝共聚物和共混物3 種類(lèi)型，其中采用茂金屬催化劑合成的聚烯烴熱塑性彈性體乙烯辛烯共聚物（POE）和動(dòng)態(tài)硫化法制備的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化膠是兩種主要的聚烯烴類(lèi)熱塑性彈性體。1、聚烯烴熱塑性彈性體乙烯辛烯共聚物（POE）茂金屬聚烯烴彈性體乙烯辛烯共聚物茂金屬催化劑與一般傳統(tǒng)的Ziegler-Natta 催化劑相比，具有理想的單一活性中心，因而能精密控制相對(duì)分子質(zhì)量分布、共聚單體含量及其在主鏈上的分布和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。合成的聚合物是高立構(gòu)規(guī)整聚合物，相對(duì)分子質(zhì)量分布很窄，從而能準(zhǔn)確控制聚合物的物理機(jī)械性能和加工性能。采用茂金屬催化劑合成的聚烯烴熱塑性彈性體乙烯辛烯共聚物（POE）一方面有很窄的分子量和短支鏈分布， 因而具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能(高彈性、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率)和良好的低溫性能，又由于其分子鏈?zhǔn)秋柡偷模逄荚酉鄬?duì)較少， 因而具有優(yōu)異的耐熱化和抗紫外線性能。POE 的熱穩(wěn)定性、光學(xué)性能及抗干裂性能優(yōu)于EVA，耐氣候老化性?xún)?yōu)于SBS，脆化溫度低于76，在低溫下仍有較好的韌性和延展性，POE 剪切性好，有利于高速擠出和模塑，很少或不需增塑劑，使用壽命長(zhǎng)。POE 可以用過(guò)氧化物、硅烷和輻射方法交聯(lián)，交聯(lián)后材料的物理機(jī)械性能、耐化學(xué)試劑及耐臭氧性能與EPDM 接近；耐熱老化及抗紫外線老化性能優(yōu)于EPDM 和EPM， 因此POE 更適合于戶(hù)外使用，并且POE 的熱壓縮永久變形比EPDM 小。POE 作為改性劑，既可以改性橡膠，也可以改性塑料。由于POE 的加工溫度較低，因而與非極性橡膠，特別是EPR、EPDM、NR、SBR 及BR 等的混合較為容易。POE 的最大應(yīng)用還是在塑料制品上。用POE 改性PP，對(duì)其缺口沖擊強(qiáng)度提高很大；將馬來(lái)酸酐接枝POE 后的彈性體用來(lái)改性PA6，可使材料的吸濕性減小、沖擊強(qiáng)度大幅提高。 2、動(dòng)態(tài)硫化法制備的熱塑性動(dòng)態(tài)硫化膠熱塑性動(dòng)態(tài)硫化橡膠采用動(dòng)態(tài)硫化法制得的熱塑性彈性體稱(chēng)為熱塑性硫化橡膠（TPV）。TPV 是熱塑性彈性體(TPE)的一種特殊類(lèi)型，與具有彈性的嵌段共聚物不同，而是由彈性體熱塑性聚合物共混物的協(xié)同作用生成，具有比簡(jiǎn)單共混物更好的性質(zhì)。制備熱塑性硫化橡膠的關(guān)鍵技術(shù)是動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)， 這一技術(shù)的進(jìn)步之一是采用低成本的現(xiàn)有加工方法，通過(guò)將現(xiàn)有的聚合物進(jìn)行共混來(lái)制備新產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的、資金投入強(qiáng)度高的生產(chǎn)新材料的工藝相比， 該工藝還能滿(mǎn)足對(duì)大型聚合裝置的環(huán)保要求。TPV 技術(shù)的另一些優(yōu)于作為熱塑性彈性體來(lái)源的嵌段共聚物的地方是:上限使用溫度高、耐烴類(lèi)介質(zhì)和壓縮永久變形小。 四、聚酰胺類(lèi)熱塑性彈性體聚酰胺類(lèi)熱塑性彈性體（TPEA）是由高熔點(diǎn)結(jié)晶性聚酰胺硬度和非結(jié)晶性聚酯或聚醚軟緞組成。根據(jù)聚酰胺熱塑性彈性體合成所需的原料, 其合成方法可以分為二元酸法和異氰酸酯法。采用二元酸法, TPAE 是由端羧基脂肪族聚酰胺嵌段與端羥基聚醚二元醇通過(guò)酯化反應(yīng)制備的。異氰酸酯法是以半芳酰胺為硬段, 脂肪族聚酯、聚醚或聚碳酸酯作為軟段。采用異氰酸酯法, 半芳酰胺硬段是由芳