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SBS系熱塑性彈性體

2019/06/28 16:02
導讀: SBS系熱塑性彈性體 早在1965年美國即已研制成苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物,這是一種采用溶液法共聚法得到的嵌段共聚物。聚丁二烯是彈性嵌段鏈節,聚苯乙烯是熱塑性嵌段鏈節。確定嵌段鏈節
        SBS系熱塑性彈性體
        早在1965年美國即已研制成苯乙烯和丁二烯嵌段共聚物,這是一種采用溶液法共聚法得到的嵌段共聚物。聚丁二烯是彈性嵌段鏈節,聚苯乙烯是熱塑性嵌段鏈節。確定嵌段鏈節的長度以及二種嵌段的比例,即可得到這種新材料。丁二烯(B)和苯乙烯(S),按SBS的形式構成的共聚物,即是一種熱塑性橡膠,這種橡膠在150℃左右就可以塑化、成型,所得制品在室溫上下卻又顯示出優異的橡膠彈性。
        熱望性酸是二齊子與塑料之同以乙烯和丁三段共聚物為,它在高溫下和塑料一樣容易熔融流動、塑化成型,可以進行注模、壓出、壓延等加工操作。而其制品不經硫化即具有硫化橡膠的彈性。這是由于在共聚物結構中,對熱塑性嵌段部分的聚苯乙烯(玻璃化溫度高于室溫)和彈性嵌段部分的聚丁二烯(玻璃比溫度低于室溫)處理合宜,即分量范國選擇得當,這就使得在彈性性能和操作性能之間取得了良好的平衡(見圖2-17)。
        這種SBS嵌段共聚物,是在具有橡膠彈性的線性聚丁二烯的兩側,嵌上內聚力大的熱塑體性能的影響性聚苯乙烯鏈段。這樣,在室溫下熱塑性聚合物由于其內聚力而形成交聯點,中間的聚丁二烯則顯示出橡膠彈性。加熱時,熱塑性鏈段部分發生流動,共聚物的整體就容易流動,使得該共聚物容易成型。這種SBS型嵌段共聚物稱為雙嵌段共聚物,其中彈性鏈區段稱為軟鏈段,內聚力大的熱塑性鏈段稱為硬鏈段(圖2-18)。
        盡管將不同特性的鏈段鑲嵌到了一起,但是二種聚合物鏈段的固有的不相同性仍會表現出來,如它們傾向于形成分離相,在圖2-19中看到的在粘性阻尼曲線上的兩個峰值,即是各聚合物鏈段在相應溫度下的峰值。但是在使用性能方面卻有一定的優越性。由圖2-20可以看出,熱塑性橡膠SBS直到低溫-60℃,都仍具有橡膠的彈性,它們的模量能在廣闊溫度范圍內保持恒定。而硫化橡膠的應力ー應變性能在室溫時有些接近于異戊二烯硫化膠。熱塑性橡膠由于其結構具有雙重化學性質,它在溶劑中的溶解情況就不同于一般。如一種溶劑能夠較容易地溶解共聚物中的一種鏈段時,則另一種鏈段也能被溶解,而超過了正常溶解度的范圍時,能夠得到彈性凝膠。SBS在溶劑或混合溶劑中通常形成這樣的溶液,具有8~10范圍的溶解度參數。
        表2-9比較了熱塑性橡膠與普通橡膠的使用性能上的不同。

        前面所介紹的SBS熱塑性橡膠就是熱塑彈性體中裝乙烯系最有代表性的一種,現已廣泛應用于粘合劑、各種壓出制品、鞋底、涂料等方面。這種熱塑性橡膠在許多機械性能方面已很接近于普通橡膠。隨其品種的不同有些性能還比普通橡膠為高。如SBS的抗張強度可高達300-350公斤/厘米,遠遠高于炭黑補強的丁二烯硫化膠。增加硬鏈段的聚合度,則抗張強度,特別是定伸強度將增大;如果增加軟鏈段的聚合度,則定伸強度將下降。
        苯乙烯系的軟鏈段部分,除聚丁二烯外,現已制成聚異戊二烯的軟鏈段和其它單烯烴的軟鏈段,不同軟鏈段各自分子結構的特性也將在各自的熱塑性橡膠中表現出來。如軟鏈段為沒有雙鍵的單烯烴時,則這種熱塑性橡膠的耐候和耐寒性也比較好。
        上述SBS型嵌段共聚物是雙嵌段共聚物,可表示為,此外也還有單嵌段共聚物和多嵌段共聚物。熱塑性彈性體若以硬鏈段所產生的交聯形式來劃分,則可有下列表中各種類型。

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