聚烯烃热塑性弹性体下片皮机

聚烯烃热塑性弹性体(下)

二、热塑性乙丙橡胶的结构特征和性能

(一)结构特征

热塑性弹性体高分子链结构的最大特点在于它同时串联或接枝一些化学结构不同的塑料段和橡胶段。热塑性乙丙橡胶之所以呈现热塑性塑料的加工特性和常温下显示橡胶特性的性能，同样是因为在大分子链结构中存在着硬段和软段的结构特征。由特种乙丙橡胶和聚烯烃共混而成的部分结晶型热塑性乙丙橡胶，其物理交联是由该乙丙橡胶中的结晶链段与热塑性聚烯烃界面之间的较强的凝聚作用形成的。而乙丙橡胶中的非结晶长链为橡胶段。部分硫化型热塑性乙丙橡胶存在着由硫化剂在动态硫化条件下形成的化学交联，正是这种交联键使部分硫化型热塑性乙丙橡胶显示了硫化橡胶的性能。诚然，热塑性乙丙橡胶的性能主要取决于乙丙橡胶的结晶度以及与聚烯烃树脂的混合比例，或者硫化的条件。根据混合比例的不同。热塑性乙丙橡胶可按硬度高低分为软质型和硬质型。

由扫描电子显微镜或相差显微镜微观图象分析可见，热塑性乙丙橡胶为非均匀的两相结构。随着乙丙橡胶和聚烯烃树脂共混比例的不同以及两种组分在相对粘度上的差异，可以形成以橡胶为连续相，塑料的分散相，或塑料为连续相，橡胶为分散相，或者两种连续相互相

贯穿的结构。随着相形态的变化，热塑性乙丙橡胶性能也随之变化。当橡胶为连续相时，材料性能更接近于硫化橡胶；反之，当塑料为连续相时，材料性能更接近于塑料。

(二)性能

以乙丙橡胶为基础的聚烯烃热塑性弹性体的性能，取决于共混所用的原料种类及其用量比。最终制品的性能还受加工方法的影响。

1．机械性能

随所并用的热塑性树脂的比例不同，热塑性弹性体的硬度(邵尔A)可以在55～95范围内变化，材料可以由橡胶特性变化到塑料特性。聚烯烃热塑性乙丙橡胶具有弹性高、永久变形小、耐磨、耐撕裂等性能，是一种综合机械性能良好的高聚物材料。美国Uniroyal公司工业化的聚烯烃热塑性弹性体种类最多，可提供六个系列的商品牌号为TPR的热塑性弹性体。TPR 1000和TPR 2000系列是最早的工业化产品。本文以TPR1000和TPR2000系列为例，简要介绍聚烯烃热塑性弹性体的性能。见表20-3。其中TPR1600弹性大，柔性好；TPR 1900弹性最小，硬度和强度最高，TPR1700，TPR1800和TPR2800硬度和性能居中，兼有橡胶和塑料两者的固有特性。表20-3中五种基本类型的TPR表明，随着硬度的升高，胶料的拉伸强度增高，永久变形也增加。此外，还有TPR3000、TPR4000和TPR5000系列，各种不同系列产品均具有特殊用途。如TPR3000系列，具有耐油和阻燃的特点；TPR4000系列和TPR5000系列可用于柔软低压电缆绝缘层和保护层。美国Monsanto公司的聚烯烃热塑性弹性体的商品牌号为Santoprene，据称其乙丙橡胶为完全硫化型的。通用型按照硬度的不同分为六个品级，除通用型外，尚有阻燃品级及其它一些特殊用途的品级。Santoprene的典型机械性能见表20-4。

2．老化性能及使用温度范围

聚烯烃热塑性弹性体可以在-50～150℃很宽的温度范围内使用。短时间的间歇使用，温度范围更宽。在低温下，具有良好的屈挠性和耐冲击性，在高温下，具有极好的机械性能保持性。实际使用表明，以乙丙橡胶为基础的聚烯烃热塑性弹性体在较高温度下性能保持率高于其它热塑性弹性体。美国Monsanto公司生产多种牌号的以Santoprene作商品名称的聚烯烃

表20-3 TPR1000/2000系列的典型性能

牌号

性能

ASTM

试验法

Unitoyal

TPR

1600

Unitoyal

TPR

1700

Unitoyal

TPR

1800

Unitoyal

TPR

1900

Unitoyal

TPR

2800

密度，kg/m3

硬度(邵尔A)

拉伸强度，MPa

扯断伸长率，%

100%定伸应力，MPa

扯断永久变形，%

压缩永久变形，%

D-297

D-2240

D-412

D-412

D-412

D-412

D-395-E

880

67

4.5

230

3.5

10

880

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