SEBs热塑性弹性体.doc

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1、热塑性弹性体（ThermoplasticElastomer简称：TPE）[1]是一类在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，它是由塑料段（硬段）和橡胶段（弹性软段）相连组成的。分子链间的硬段内聚能较大，通过范德华力等非共价作用相互缔合形成物理交联点，软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段。硬段聚集相分散在软段（橡胶段）形成的连续相基体之间，在形态上属微观多相结构。在常温下，硬段不仅起到固定软段（弹性链段）的物理交联作用，同时还产生补强作用，而且，这种“物理”交联具有可逆性，即在高温下约束力丧失，呈塑性；温度降至常温时，交联又恢复，起类似硫化橡胶交联点的作用

2、。由于常温下显示橡胶弹性，而高温下又能塑化成型，故被称为“第三代橡胶”。热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用品和胶管、胶带、胶条、胶板、胶件以及胶粘剂等各种工业用品。同时，热塑性弹性体还可代替橡胶大量用在PVC、PE、PP、PS等通用热塑性树脂甚至PU、PA等工程塑料的改性上面，使塑料工业也出现了崭新的局面。世界上已工业化生产的TPE有：苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(TPO、TPV)、双

3、烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等，几乎涵盖了现在合成橡胶与合成树脂的所有领域。它们都是在主链上通过形成硬链段的树脂相和软链段的橡胶相相互牢固组合在一起而成的。热塑性塑料是在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化的一类塑料。如聚丙烯（PP），聚乙烯（PE），聚苯乙烯（PS），聚碳酸酯（PC），聚酰胺（PA），聚甲醛（POM），ABS树脂等。热塑性弹性体和热塑性塑料的共混性能良好，二者通过共混加工，可以得到性能更为优异的复合材料，成为目前材料科学研究的热

4、点。1.2苯乙烯类热塑性弹性体的特性以及其研究现状苯乙烯类TPE又称TPS[2-4]，为丁二烯或异戊二烯与苯乙烯组成的嵌段型共聚物，其性能最接近SBR橡胶，是目前世界上占主导地位的热塑性弹性体，约占全部TPE一半左右，且应用最为广泛。从1963年和1965年美国Phillips和Shell开发出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，直至现在已在世界各地获得了迅速发展。代表性的品种为苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，氢化苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)，异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)，氢化苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SEP

5、S)。苯乙烯类热塑性弹性中弹性链段（软段）与苯乙烯链段（硬段）交替相联，形成三嵌段共聚物，这种三嵌段构型如图1-1所示。常温下聚苯乙烯嵌段硬而强，与中间的弹性体嵌段不相容，呈相分离状态；聚苯乙烯嵌段通过范德华引力作用形成相区，分散于弹性基体相中，并将弹性体嵌段锁接成物理交联的网络（见图1-2）。这种以弹性链段为连续相，聚苯乙烯嵌段为分散相的网络结构赋予了苯乙烯类热塑性弹性体与传统硫化橡胶相似的弹性体性能。　图1-1苯乙烯类热塑性弹性体的三嵌段构型图1-2苯乙烯类热塑性弹性体的相区结构苯乙烯类热塑性弹性体是目前应用极为广泛的一类热塑性弹性体，其性能也较为优异。1.2.1

6、SEBS的特点及其研究现状SEBS是苯乙烯（S）-氢化丁二烯（EB）-苯乙烯（S）构成的三嵌段共聚物，其软硬嵌段交替相连，由于SEBS中弹性体嵌段已经完全氢化，同嵌段型苯乙烯类的其他二种热塑性弹性体SBS和SIS相比，SEBS除具有良好的橡胶弹性、永久变形相对小外，还具有：①优异的耐候性，对臭氧、紫外线、电弧有良好的耐受性；②耐低温性，在-60℃条件下仍保持良好的柔韧性；③环保性能突出，无毒、无味，回收利用率达100%；④密度较低，单位重量利用率高；⑤着色性能优秀，颜料分散均匀，无流痕，不褪色；⑥优良的电性能。虽然SEBS具有上述的优点，但以SEBS本身作为弹性体材料

7、使用还存在一些问题，如SEBS的价格昂贵，不能单独使用；SEBS所具有的橡胶特性与传统的硫化橡胶相比，还存在着刚性过大、压缩变形大、密度高等缺点；其使用温度上限及耐溶剂性、耐油性等方面通常都不及传统硫化橡胶，其使用性能受到较大限制。采用在弹性体中添加其他组分对弹性体进行改性，是开发具有综合性能的新型高分子弹性体材料的最佳途径之一。由于SEBS优良的橡胶弹性、优异的耐候性、耐低温性、环保性能等，使得SEBS作为主体材料在许多领域得以应用。目前对SEBS的研究主要集中在二个方面，即SEBS作为共混体系的增容剂、增韧剂使用和以SEBS为主体的弹性体共混改性