熱塑性彈性體的分子結(jié)構(gòu)
熱塑性彈性體(TPE)是一種具有橡膠的特性(高彈性、壓縮永久變形等),又具有塑料的加工特征(工藝簡(jiǎn)單)的環(huán)保低碳高分子材料,具有“第三代”橡膠的稱號(hào);使用時(shí)是高彈橡膠態(tài),但加工時(shí)是塑料態(tài)、并且無(wú)需硫化的高分子材料。這樣的高分子材料,不但能夠從根本上解決傳統(tǒng)熱固性橡膠難以回收再利用的問(wèn)題,緩解石油資源危機(jī)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),還能夠從很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,使其具有節(jié)資、節(jié)能雙重意義,潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益很大。
TPE是在SEBS基體上添加樹(shù)脂(PP)和白油(油)
1、SEBS是苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯(S)構(gòu)成嵌段共聚物,它將聚苯乙烯的熱塑性特征和乙烯-丁烯共聚物的彈性體特征結(jié)合在同一聚合物中,其分子構(gòu)型為A-B-A型的三嵌段共聚物(圖1,圖2)。SEBS是加氫之后的SBS,一般雙鍵加氫度越高越好,苯環(huán)加氫度越低越好。

圖1 SEBS的三嵌段構(gòu)型
具有這樣的三嵌段構(gòu)型的SEBS的基本性能特征為:在常溫下聚苯乙烯嵌段硬而強(qiáng),與中間的彈性體嵌段不相容,呈相分離狀態(tài);聚苯乙烯嵌段形成相區(qū)分散于彈性基體相中,并將彈性體嵌段鎖接成物理交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。這種以彈性體為連續(xù)相,聚苯乙烯為分散相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予了SEBS 與傳統(tǒng)硫化橡膠相似的彈性體性能。

圖2 SEBS的相區(qū)結(jié)構(gòu)
當(dāng)SEBS受熱,溫度超過(guò)聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí),聚苯乙烯相軟化,在剪切下發(fā)生流動(dòng)而可以進(jìn)行加工;當(dāng)模塑成型的制品冷卻后,聚苯乙烯相區(qū)變硬并具有強(qiáng)度。SEBS的這種可逆的物理交聯(lián)過(guò)程是其重要的特性。
SEBS很少單獨(dú)使用,一般都會(huì)與其他材料,如,熱塑性塑料、樹(shù)脂、填料、助劑等進(jìn)行配混而得到所需的性能,如流動(dòng)性、硬度、顏色、透明性和柔韌性。SEBS為基礎(chǔ)的熱塑性彈性體的硬度可調(diào)范圍很寬從邵氏A 0-D50。同時(shí)SEBS為基礎(chǔ)的熱塑性彈性體有良好著色性能。此外,由于SEBS中彈性體嵌段已完全氫化,因此SEBS具有優(yōu)良的耐老化性并能在高溫下進(jìn)行加工。
2、SEBS選擇和PP共混,是因?yàn)樗麄兊亩紱](méi)有極性。
3、SEBS分線型和星形兩種,一般星形會(huì)充油好些。
4、彈性體充油的目的是調(diào)節(jié)硬度和增加流動(dòng)性。
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