4.4 热塑性弹性体.pdf

第四章橡胶与弹性体材料 第四节热塑性弹性体(1.0学时) 4.1 定义与分类 4.2 共聚型热塑性弹性体 4.3 热塑性硫化胶（TPV ） 4.1 定义与分类 一 定义 热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶的弹 性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体材 料。 热塑性弹性体可以采用类似热塑性树脂的加 工工艺来反复加工和回收再利用。 最早商业化的热塑性弹性体（TPE ）是20世 纪50年代开发出的聚氨酯热塑性弹性体； 20世纪70～90年代，是TPE迅速发展的阶 段； TPE 的发展受到热塑性树脂和弹性体材料两 大领域的共同关注。 二 分类 聚氨酯类 苯乙烯类 按 照 共聚型TPE 聚烯烃类 制 聚酯类 备 方 聚酰胺类 法 来 简单共混型 分 共混型TPE 类 热塑性硫化胶（TPV ） 4.2 共聚型TPE 共聚TPE 的结构特征(重点) 苯乙烯共聚TPE(重点) 聚氨酯共聚TPE(重点) 乙烯-辛烯共聚TPE 一 共聚型TPE的结构特征 共聚型TPE是采用嵌段共聚的方式将柔性 链（软段）同刚性链（硬段）交替连接成 大分子。 玻璃态或结晶态微区 二 苯乙烯共聚热塑性弹性体 1. 结构 苯乙烯类嵌段共聚型热塑性弹性体的结构 为S—D—S。S为聚苯乙烯硬段，其聚集微 区为无定形玻璃态——物理交联点；D为 聚二烯烃或氢化聚丁二烯软段，在常温下 处于高弹态——提供橡胶的弹性。 常见的三种苯乙烯类热塑性弹性体 SBS SIS SEBS 2. 性能 苯乙烯的含量对SBS类的性能有最重要的 影响。 随S段含量的提高： 硬度、强度 弹性 硬度在邵A20～邵D60 与SBR具有类似的力学性能 SBS上存在双键，耐热氧老化性不好。 氢化后得到的SEBS是饱和的，耐热氧老 化性好。 SBS耐水和极性溶剂，不耐非极性溶剂。 o SBS在使用温度超过70 C时，压缩永久变 形就会明显增大。 3. 应用 苯乙烯类TPE 是目前使用量最大的TPE ， 1999年时的使用量达660万吨。 苯乙烯类TPE 主要应用于使用温度低于 70oC且对耐油性无要求的场合。 目前苯乙烯类TPE 的最主要用途是制作鞋 底材料； 塑料和橡胶的改性；SBS沥青改性用于高 等级的公路路面；密封剂和胶黏剂。 三 聚氨酯共聚热塑性弹性体（TPU ） 1. 结构 TPU 由二异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇以 及低分子量二元醇类扩链剂反应而的。 硬段 软段 氨基甲酸酯链段（硬段）间可形成氢键——硬 段的聚集微区呈结晶态。 硬段 软段 2. 性能 由于物理交联点为结晶微区——TPU 具有优异的力 学性能（25～70MPa ）、耐磨性、抗撕裂性能。耐 非极性溶剂、但不耐水和极性溶剂；最高使用温度 为120oC——硬段结晶熔点。