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SBS系热塑性弹性体

2019/06/28 16:02
导读: SBS系热塑性弹性体 早在1965年美国即已研制成苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物,这是一种采用溶液法共聚法得到的嵌段共聚物。聚丁二烯是弹性嵌段链节,聚苯乙烯是热塑性嵌段链节。确定嵌段链节
        SBS系热塑性弹性体
        早在1965年美国即已研制成苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物,这是一种采用溶液法共聚法得到的嵌段共聚物。聚丁二烯是弹性嵌段链节,聚苯乙烯是热塑性嵌段链节。确定嵌段链节的长度以及二种嵌段的比例,即可得到这种新材料。丁二烯(B)和苯乙烯(S),按SBS的形式构成的共聚物,即是一种热塑性橡胶,这种橡胶在150℃左右就可以塑化、成型,所得制品在室温上下却又显示出优异的橡胶弹性。
        热望性酸是二齐子与塑料之同以乙烯和丁三段共聚物为,它在高温下和塑料一样容易熔融流动、塑化成型,可以进行注模、压出、压延等加工操作。而其制品不经硫化即具有硫化橡胶的弹性。这是由于在共聚物结构中,对热塑性嵌段部分的聚苯乙烯(玻璃化温度高于室温)和弹性嵌段部分的聚丁二烯(玻璃比温度低于室温)处理合宜,即分量范国选择得当,这就使得在弹性性能和操作性能之间取得了良好的平衡(见图2-17)。
        这种SBS嵌段共聚物,是在具有橡胶弹性的线性聚丁二烯的两侧,嵌上内聚力大的热塑体性能的影响性聚苯乙烯链段。这样,在室温下热塑性聚合物由于其内聚力而形成交联点,中间的聚丁二烯则显示出橡胶弹性。加热时,热塑性链段部分发生流动,共聚物的整体就容易流动,使得该共聚物容易成型。这种SBS型嵌段共聚物称为双嵌段共聚物,其中弹性链区段称为软链段,内聚力大的热塑性链段称为硬链段(图2-18)。
        尽管将不同特性的链段镶嵌到了一起,但是二种聚合物链段的固有的不相同性仍会表现出来,如它们倾向于形成分离相,在图2-19中看到的在粘性阻尼曲线上的两个峰值,即是各聚合物链段在相应温度下的峰值。但是在使用性能方面却有一定的优越性。由图2-20可以看出,热塑性橡胶SBS直到低温-60℃,都仍具有橡胶的弹性,它们的模量能在广阔温度范围内保持恒定。而硫化橡胶的应力ー应变性能在室温时有些接近于异戊二烯硫化胶。热塑性橡胶由于其结构具有双重化学性质,它在溶剂中的溶解情况就不同于一般。如一种溶剂能够较容易地溶解共聚物中的一种链段时,则另一种链段也能被溶解,而超过了正常溶解度的范围时,能够得到弹性凝胶。SBS在溶剂或混合溶剂中通常形成这样的溶液,具有8~10范围的溶解度参数。
        表2-9比较了热塑性橡胶与普通橡胶的使用性能上的不同。

        前面所介绍的SBS热塑性橡胶就是热塑弹性体中装乙烯系最有代表性的一种,现已广泛应用于粘合剂、各种压出制品、鞋底、涂料等方面。这种热塑性橡胶在许多机械性能方面已很接近于普通橡胶。随其品种的不同有些性能还比普通橡胶为高。如SBS的抗张强度可高达300-350公斤/厘米,远远高于炭黑补强的丁二烯硫化胶。增加硬链段的聚合度,则抗张强度,特别是定伸强度将增大;如果增加软链段的聚合度,则定伸强度将下降。
        苯乙烯系的软链段部分,除聚丁二烯外,现已制成聚异戊二烯的软链段和其它单烯烃的软链段,不同软链段各自分子结构的特性也将在各自的热塑性橡胶中表现出来。如软链段为没有双键的单烯烃时,则这种热塑性橡胶的耐候和耐寒性也比较好。
        上述SBS型嵌段共聚物是双嵌段共聚物,可表示为,此外也还有单嵌段共聚物和多嵌段共聚物。热塑性弹性体若以硬链段所产生的交联形式来划分,则可有下列表中各种类型。

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