该【SEBs热塑性弹性体 】是由【2210620458】上传分享，文档一共【5】页，该文档可以不要钱在线阅读，有必要了解更多关于【SEBs热塑性弹性体 】的内容，能够正常的使用淘豆网的站内搜索功能，选择自身适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。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。由于常温下

  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,使之在橡胶工业中大范围的使用在制造胶鞋、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

  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)、双烯类(TPB、TPI)、***乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、

  酯类(TPEE)、酰***类(TPAE)、有机***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

  料。如聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),聚苯乙烯(PS),聚碳酸酯(PC),聚酰***

  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

  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

  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除拥有非常良好的橡胶弹性、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***能

  虽然SEBS具有上述的优点,但以SEBS本身作为弹性体材料使用还存在一

  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

  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的研究大多分布在在二个方面,即SEBS作为共混体系的增容剂、

  SEBS作为共混体系的增容剂、增韧剂被应用于多种共混体系中[5-12],如

  PS/PP、PP/PA、PE/PS、PE/sPS、PPO/PA等。共混体系组成变化等与共混物力

  学、加工性能之间关系的研究方面,并在某些特定的程度上对共混材料的形态进行了分

  以SEBS为主体的弹性体共混改性工作有:Bhowmick等人[13]以SEBS为基

  质,在体系中引了不入同性质的组分,如古马隆树脂、石蜡、酚醛树脂以及芳香

  油、PP、PS、EVA、EPDM等。通过对共混后的SEBS的相形态、力学性能和动

  态力学性能的研究发现,PP改性的SEBS对弹性体的性能产生较大的影响。

  Ohlsson[14-15]等人对SEBS、PP、油体系的形态结构和相关性质进行了较为深入的

  研究。在共混体系中PP的重量分数为10-55%范围内,形成了双连续的互穿网络

  结构(IPN)。[16]等人研究了使用聚乙烯(PE)离聚体改性SEBS。

  在SEBS中加入离聚体PE,可提升SEBS体系的硬度、拉伸屈服应力、屈服

  伸长率、EB段的T,但降低了体系的回弹性、起始模量。SEBS的使用温度上

  作为改性剂分别与SEBS在220℃(PS的结晶熔融温度以下)进行共混,以提高

  Amornsakohai[18]等人研究了芳纶短纤维(Conex纤维)对SEBS的增强效果,作

  者通过对纤维表明上进行加碱水解,并在体系中引入SEBS-g-MA作为相容剂改善

  了Conex纤维/SEBS的界面结合,使Conex纤维/SEBS体系的拉伸强度明显提高。

  Veestra[19-20]等人对SEBS共混体系的形态进行了细致的研究,探讨了共混组成的

  分数变化范围与共混物形态的关系。根据结果得出,在PP/SEBS体系中,由于存在

  低界面张力和在物理交联,该体系在一个较大的共混组分分数变化范围内存在着

  稳定的共连续相形态结构,并提出了一个模型,可以在很大的组成范围内预测共

  (TMAFM)研究了不同热处理条件下得到的全同PP/SEBS(iPP/SEBS)体系以

  及无规PP/SEBS(aPP/SEBS)共混体系的微观结构。此外,还有一些有关以SEBS

  为基体的橡胶制品和相关的技术专利。例如日本的研究人员曾申请了一项关于含

  SEBS的共混高分子材料制品的专利[22],其主要是通过在SEBS/PP体系中加入苯

  乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)及/或苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP),降低了操作油

  乙烯-α-烯烃共聚物改性SEBS,得到了硬度不变,而机械性能得到很大提高的弹

  热塑性塑料如聚丙烯(PP)经常被用于改性SEBS弹性体。一方面,用热塑

  性塑料改性SEBS能够更好的降低其熔融粘度,使SEBS易于加工;另一方面,热塑性

  塑料可有效地改善SEBS弹性体体系的力学性能;此外,热塑性塑料价格低廉,

  和白油改性的SEBS体系进行了较深入的研究,表明在一个比较宽的SEBS/PP

  人[25]通过比较PP与不同改性剂,如古马隆树脂(CI)、酚醛树脂(PF)、聚苯乙

  烯(PS)、芳香油(AO)对SEBS体系的力学性能、动态力学性能等的改性效果,

  得出PP对SEBS体系性能影响最显著的结论:加入30phrPP可显著提升SEBS

  体系的力学性能;降低了SEBS的EB崁段转变区、PS转变区的力学损耗;不影

  响SEBS中EB崁段和PS的Tg。使用SEM观察发现:加入30phrPP改性体系

  形成了PP为连续相,SEBS成为分散相的形态结构,PP对SEBS体系性能的影

  苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)[26],大范围的使用在制鞋业,已大部分

  取代了橡胶;同时在胶布、胶板等工业橡胶制品中的用途也在逐步扩大。SBS

  与S—SBR、NR橡胶并用制造的海绵,比原来PVC、EVA塑料海绵更富于橡胶

  触感,且比硫化橡胶要轻,颜色鲜艳,花纹清晰。因而,不仅适于制造胶鞋中底

  SBS还大量用作PS塑料的抗冲击改性剂[27],也是沥青铺路的沥青路面耐磨、

  防裂、防软和抗滑的优异改性剂。以SBS改性的PS塑料,不仅可像橡胶那样大

  大改善抗冲击能力,而且透明性也非常好。以SBS改性的沥青路面较之SBR橡胶、

  WRP胶粉,更容易溶解于沥青中。因此,虽然价格较贵,仍然得到大量使用。

  现今,更以防水卷材进一步推广到建筑物屋顶、地铁、隧道、沟槽等的防水、防

  近些年来,异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)发展非常迅速,其产量

  已占TPS量的1/3左右,约90%用在粘合剂方面。用SIS制成的热熔胶不仅粘

  SBS和SIS的最严重的问题是耐热性差,使用温度一般不能超过80℃。同时,其

  拉伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都无法同橡胶相比。为此,近年来美欧等

  国对它进行了一系列性能改进,先后出现了SBS和SIS经饱和加氢的SEBS和

  SEPS。SEBS(以BR加氢作软链段)和SEPS(以IR加氢作软链段)可使抗冲强度大

  幅度提高,耐侯性和耐热老化性也好[29-30]。三菱化学在1984年又以SEBS、SEPS

  为基料制成了性能更好的混合料,并将此饱和型TPS命名为“Rubberron”上市[31]。

  因此,SEBS和SEPS不仅是通用,也是工程塑料用的改善耐天侯性、耐磨性和

  耐热老化性的共混材料,故而很快发展成为尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)等工程塑

  料类“合金”的增容剂。此外,还开发了环氧树脂用的高透明性TPS以及医疗卫

  与SEBS相似,SBS、SEPS等也常被作为共混体系的增容剂、增韧剂使用。LB

  Canto[32]等用DMTA和小角XRD研究了不相同的型号,不同组成,不同分子量的SBS

  与PS-GMA共混体系的相容性,根据结果得出PS-GMA部分溶解在SBS中PS相区中,

  从而增加SBS/PS-GMA共混体系的相容性。GREGORRADONJIC[33]等用SEM、

  TEM、WAXD研究了SBS作为PP/PS共混体系的相容剂,对其相结构和力学性能

  的影响,SBS的加入不仅减小了PP与PS间的界面张力,增强了其界面结合力,增

  强了PP/PS共混体系的相性,而容且也影响PP的结晶过程和结晶形态,对PS点的

  分散情况也有正面影响。JURGENSCHELLENBERG[34]研究了SEPS作为增容剂

  改善HDPE/PPE/PS体系相性。容苯乙烯类热塑性弹性体与粘土插层可以得到纳

  米复合材料。[35]等用DMA研究了SBS/Clay体系玻璃化转变温度,研究

  结果表明,SBS中PS嵌段可以插入到Clay片层中,从而使得PS嵌段玻璃化转变温

  度明显提高,融融插层后PB嵌段玻璃化转变温度基本没有变化,说明PB没有插

  入到Clay片层中。MingyiLiao等[36]介绍了SBS/粘土纳米复合材料的制备方法,并

  SBS或SEBS等与PP塑料熔融共混,还能形成IPN型TPS[37-38]。所谓IPN,

  实际是两种网络互相贯穿在一起的聚合物,故又称之为互穿网络聚合物。虽然它

  们大多数属于热固性树脂类,但也有不少像TPE的以交叉连续相形态表现出来

  的热塑性弹性体。用SBS或SEBS为基材与其他工程塑料形成的IPN—TPS,可

  以不用预处理而直接涂装。涂层不易刮伤,并且具有一定的耐油性,弹性系数在

  低温较宽的温度范围内没什么变化,大幅度的提升了工程塑料的耐寒和耐热性能。