嵌段聚合物热塑性弹性体的结晶结构与性能

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1、第17卷第3期高分子材料科学与工程Vol.17，No.32001年5月P0LYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGMay2001一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一嵌段聚合物热塑性弹性体的结晶结构与性能。潘红霞，李光，江建明（东华大学材料科学与工程学院，上海200051）摘要：简述了嵌段聚合物热塑性弹性体的分类，综述了其结晶结构的研究方法，以及综述了嵌段聚合物热塑性弹性体的化学组分、结晶结构与性能的关系。关键词：嵌段聚合物；热塑性弹性体；结晶结构；

2、性能中图分类号：0631.1+1文献标识码：A文章编号：1000-755（52001）03-24-05!引言聚型而言目前主要有聚氨酯型、聚醚酯型、聚酰热塑性弹性体（TPE）是能用热塑性塑料设胺酯型3类，化学结构如Fig.1。嵌段聚合物热备加工成形，最终制品具有硫化橡胶性能的一塑性弹性体在使用过程中，至少一种链段是处类高分子材料。其方法具有边角料和废品可回于玻璃化状态以下，称为“硬段”，这类链段主要收利用，加工过程无溶剂污染，工艺流程短等突是带有芳香族环的链段，具有较高的玻璃化转出优点。从材料组分的结构看，热塑性弹性体变温度!g和熔融温度!m，在弹性体中能

3、聚集可分为3大类：共混型、嵌段型、接枝型。共混成小而分离的微区形态作为物理交联和增强型热塑性弹性体是由两种或两种以上不同的聚点，类似橡胶硫化后形成的化学网链一样，能限合物按一定的配比通过物理机械混合而成；嵌制处于玻璃化转变!g以上的“软段”，恢复弹性段型热塑性弹性体是由两个或两个以上不同的体的形变，在聚合体中为分散相。而软段通常链段（通常称为硬-软段）通过化学结合而成，链由!g、!m较低的聚醚、聚酯等线型链组成，在段可以是各种单体、均聚物，也可是共聚物；接聚合体中为连续相，由于链段处于玻璃化转变枝型热塑性弹性体是在线性分子链上接上另一以上，能产生很大的形

4、变。整个聚合体中，硬软分子链。段是海岛型分布，硬段结晶为“岛”，软段无定形嵌段热塑性弹性体的种类日益增多，就缩为“海”［1］。a.聚氨酯的化学结构七一CN①CH2①N一C七0千CH2手4斗0斗一CN①CH2①N一C0七千CH2手40十0HH00HH0PUb.聚酰胺酯的化学结构00HH00一一一一｛C①CN千CH2女NC①C0七千CH2手m0士｝zPEA。收稿日期：2000-01-14；修订日期：2001-03-19作者简介：潘红霞，男，29岁，博士，副教授联系人：李光.2高分子材料科学与工程200l年c.聚醚酯的化学结构七一C①一CO千CH2手4O十七一

5、C①一CO千CH2手4O十斗OOOOPEEFig.1Chemicalstructureofpolyurethan（ePU），polyesteramid（ePEA）andpolyethereste（rPEE）段的聚酰胺酯（T4T-PTMO/PDO）时，也发现了重要的结晶结构的信息。当PTMO/PDO中PDO含量达50moI以上时，材料呈现两个相距甚远的熔融温度，进一步的研究证实了该材料中除硬段T4T形成的结晶外，还有硬段T4T与PDO形成的共结晶。Fig.2DSCcurvesofthePU2嵌段聚合物热塑性弹性体结晶结构的研究方法2.1差示扫描量热法（DS

6、C）DSC是分析材料在恒定速率的加热或冷却Fig.3Longspacing，!vsthemassfractionofPTMO过程中发生相转变最有效的方法和手段，对于（X）fromdesmearedanddeseameared；（①）fromLorentzcorrectedSAXScurves.嵌段聚合物更是能从其DSC曲线上观察到不同链段及不同形式的结晶熔融行为。C.D.2.2广角及小角X衍射（WAXS，SAXS）Eisenbach［2］等用DSC研究了聚氨酯的结晶特WAXS和SAXS是研究材料结晶结构的专门技术，对于嵌段聚合物其结晶形态大多是片性，发现

7、具有不同化学结构的链段形成不同的晶，片晶之间又是由无定形区（软链段）相连接，结晶结构以及从溶液中结晶和熔融结晶呈现不因此，由SAXS测得的长周期更能反映化学组同的熔点。在Fig.2中，曲线l表示形成的是成及结构的影响。G.Perego等［4，5］用WAXS和伸直链结晶，曲线3表示形成的仅是折叠链结晶结构，而曲线2则反映了先是折叠链结晶的SAXS研究了PBT/PTMO共聚物的结构，随PT-熔融，随后的放热峰表示形成了新的结晶，即伸MO含量的增加（即丁二醇含量的减少），WAXS曲线上各特征晶面的衍射峰强度下降，直至非直链结晶，对应于后一个较高温度的熔融峰。晶

8、衍射图。SAXS测得的长周期是随PTMO含还可以通过改变测试过程中的升温速率进一