热塑性弹性体研究进展

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1、热塑性弹性体研究进展第一章：前言热塑性弹性体（TPE）是一种兼具塑料和橡胶特性，在常温下显示橡胶弹性，在高温下又能塑化成型的高分子材料。塑料是一种重要的高分子材料，其物理性能优异、耐应力开裂性能和耐磨性好，并取得较好的耐热性、优良的化学稳定性和电性能以及优异的加工性能，因此得到广泛应用；橡胶的弹性是弹性很好的材料，将橡胶和塑料按一定比例共混，所得的共混物兼具二者优点，保持了橡胶的高弹性，又具有塑料的可塑性。橡塑并用也称为橡胶与塑料及合成树脂的共混橡塑并用可以实现对塑料的改性作用。也就是它既具有热塑性塑料的加工性能，又具有硫化橡胶的物理性能，可

2、谓是塑料和橡胶的优势组合。TPE不需要像橡胶那样经过热硫化，而是使用简单的塑料加工机械即可制成最终产品。TPE是一种具有橡胶的高弹性、高硬度、高回弹性、又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒、安全、硬度范围广，有优良的着色性、触感柔软、耐候性、抗疲劳性和耐温性、加工性能优越、无需硫化、可以循环使用、降低成本，即可以二次注塑成型，与PP，PE，PC，PS，ABS等基本材料包覆粘合，也可以单独成型。近十余年来，由于TPE的物理性能的优势、化学性能的优势、生产加工的优势等特点，已占领原本只属于硫化橡胶的领地，电子、电器通讯与汽车行业的快速发展，带动了

3、热塑性弹性体的市场高速发展。TPE的制备，微观相态结构、性能影响因素以及在汽车行业、建筑业、密封制品、减震制品以及医疗机械等领域应用。TPE要获得进一步的应用，尚需在生产设备、化学改性、控制PP的降解、阻燃剂等方面作更深入的研究。至今，无论产量、品种、应用、以及聚合反应工程控制、设备等方面均有明显的发展，但是技术进步速度已明显趋缓，说明TPS进行改性已进入了成熟期，但是与此同时，新的进步正在孕育成长：TPS的高性能化和多样化，旨在对TPS进行改性以拓宽其应用领域；近年来，人们关切的焦点逐渐由生产安全转移到产品安全，即所谓环保产品；生产装置的节

4、能和减少三废污染的研发已取得突破；在TPS合成技术研发的同时，聚合物的表征工作也在深化，具体表现在两个方面：每种分析技术内涵的增加，以及分析技术的相互结合；原子力显微镜（AFM）是近年出现的表征聚合物材料厚试样表面结构的另一种有用工具。TPE已广泛用于汽车、电子、电气、建筑、工程与日常生活用品方面，在高分子材料中一直保持着引人注目的5%左右的增长率。据预测TPE用于制备汽车橡胶配件的消费是将超过橡胶总消费量的80%，为了进一步开拓全世界的业务，孟都山公司在TPS方面已经成立了ABS公司，ABS公司已经推出动态全硫化的共混型TPE，这种TPE的

5、耐油性和耐热性优异，永久变形极低，拉伸性能良好，该产品已广泛应用于汽车制品中，其次，用于建材、电器、手柄等工业制品领域。孟山都公司在1985年已实现共混型TPE（NBR/PP)工业化，其产品Geolast耐油、耐醇性能优于NBR，与氯醇橡胶廉价、外观质量好，广泛用于密封垫件、软管及液压胶管。AES公司推出Tresfsin(IIR/PP)共混型TPE，其耐气密性极佳，适用于制作药品瓶、药塞、针筒塞等。后来孟山都公司有推出了Vyram（NR/PP)共混型TPE，其耐磨性好，适用于制造实心轮胎和机器用胶辊，以及汽车为代表的众多产业，正致力于向国际发

6、展，考虑到环保、节能和物资再循环等问题，TPE的发展就显得越发重要。第二章：热塑性弹性体的概述2.1热塑性弹性体的来源2.1.1国外发展史世界上最早的热塑性弹性体-聚氨酯是1958年Schollenberger等首先报道的〔2〕，20纪60年代早期出现了SBS，从20世纪70年代到90年代热塑性弹性体呈现迅速增长趋势，1970～1990年间，在世界范围内，热塑性弹性体的用量以8％～9％的年增长速度递增，现阶段可以说正处于热塑性弹性体发展接近成熟的时期。热塑性弹性体已成为材料领域中不可忽视的一族。目前，热塑性弹性体并没有统一的命名，一般用TPE

7、来表示。20世纪50年代，Szwarc首次提出了“活性聚合”概念，确认了用这种方式制备前段共聚物的潜力，由此，负离子聚合的独特性质为人们所关注。其中Shell和Phillips两公司的科技人员几乎是同时独立的开展三嵌段共聚物的研究，有开发出一系列关键技术，建立并完善了各自的工艺过程。他们的工作推动了所谓“橡——塑合流”技术的进程，开创了一类新系列聚合物产生途径。时至今日，经历40年历史变演，TPE的研发和生产情况无论从数量、质量以及格局均产生巨大的变化。在生产TPS上，Shell公司的工艺以三步单体加入法为主，Phillips公司工艺则以偶联

8、法合成星型SDS为主，两种工艺各具特色，其基本思路一直沿引至今。1982年，Phillips公司停产，技术由Fina公司继承，Shell成为主要生产者。1981年后