热塑性弹性体的弹性和可塑性机理
热塑性弹性体(TPE)在高温条件下塑化很容易成型;但又与热塑性塑料不同,TPE在常温下具有与橡胶状弹性体相同的注模特性。TPE共存的易成型性和橡胶状弹性性能可解释为含有硬相和软相的双相结构作用。热塑性弹性体聚合物大分子链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”,软段则是SEBS是氢化苯乙烯-丁二烯-氢化苯乙烯三嵌段共聚物,是嵌段共聚物,不是三元共聚物,SEBS由活性阴离子聚合而成。SEBS有两种,一种是线形嵌段共聚物,另一种是星形嵌段共聚物,其中线形SEBS化学结构式如下图,星形SEBS结构类似。SEBS常温下具有橡胶弹性,加热熔融具有可塑性。
一、“弹”是什么弹
热塑性弹性体聚合物大分子链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成。硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”,软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段,软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。
硬段的这种物理交联是可逆的,即在高温下失去约束大分子组成的能力,呈现塑性。降至常温时,这些“交联”又恢复,而起类似硫化橡胶交联点的作用。
对比传统硫化橡胶,热塑性弹性体硬段就是橡胶中的硫化交联点。
所以,正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态,因而热塑性弹性体在常温下可以显示出硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品。
二、“塑”是什么塑
除了具有橡胶的高弹性外,热塑性弹性体还具有一般塑料的可塑性。这是由于在高温下,分子结构中的硬段部分会软化或者熔化,变成融体。在施加外力时(如螺杆的剪切和挤压)会呈现塑性流动,这样就显现出热塑性塑料的加工特性,所以可以用一般塑料的成型方法进行加工。
此外,热塑性弹性体还可进行二次成型,和热固性弹性体橡胶具有本质区别。
三、“弹”+“塑”应用加工特点
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