熱塑性彈性體的主要種類(lèi)中,苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體(或苯乙烯嵌段共聚物)是應(yīng)用最廣泛的一種,因?yàn)樗鼈兡芘c許多材料混合,如填料、增量劑、改性劑和其它樹(shù)脂等。
這種混合可根據(jù)特殊應(yīng)用的要求,嚴(yán)格控制地改變材料的多種性能象粘性、剛性、軟化溫度和內(nèi)聚粘結(jié)強(qiáng)度。因此苯乙烯類(lèi)TPES有著極為廣泛的應(yīng)用范圍。相反,苯乙烯嵌段共聚物卻很少以單純的形式應(yīng)用。
化學(xué)與性質(zhì)
正如所有的TPES一樣,苯乙烯類(lèi)TPES在室溫下,它是以在單一高聚物的鏈內(nèi)或由組成材料而形成的相互貫穿的基體內(nèi)存在軟硬鏈段(或相)為特征的。
例如,在苯乙烯/丁二烯/苯乙烯TPES鏈中,軟相就是橡膠態(tài)的丁二烯中心鏈段,硬相是結(jié)晶態(tài)的苯乙烯兩端鏈段。在常溫下,硬相可以抑制軟的彈性材料流動(dòng)。
在較高溫度下,這些結(jié)構(gòu)將成為流體并在壓力條件下流動(dòng)。冷卻時(shí)便相再一次形成包含彈性體的基體。
苯乙烯嵌段共聚物的分子是線(xiàn)型的或是支化的。迄今絕大多數(shù)苯乙烯類(lèi)TPE共混物都是以線(xiàn)型分子為基礎(chǔ)的,也可稱(chēng)為線(xiàn)型三嵌段共聚物。
這包括苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯/己烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物。
作為一個(gè)類(lèi)型,苯乙烯類(lèi)TPES顯示出有與硫化橡膠相比擬的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率(見(jiàn)表回)。它們其它的特性有:硬度28—95邵氏A(較多的品級(jí)適用邵氏A60以下);抗張強(qiáng)度 2.1-34 SMPa;伸長(zhǎng)率250~1300%;使用溫度一110~220°F;密度0.9一1.1,還有較好的電絕緣性能(一些品級(jí)已列入U(xiǎn)L標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)水解的穩(wěn)定性,耐酸堿。清潔無(wú)毒的品級(jí)可用于美國(guó)食品及藥物管理局規(guī)定的用途。
一般說(shuō)來(lái),苯乙烯/乙烯-丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯/乙烯.丙烯/苯乙烯嵌段共聚物都有較好的耐環(huán)境因素特性如熱、紫外線(xiàn)、臭氧和溶劑等。
但它們與苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物相比要更貴些。苯乙烯類(lèi)TPES還具有短期耐油、耐表面活性劑和有機(jī)溶劑的性能。
一些硅氧烷改性苯乙烯共聚物的應(yīng)用日益擴(kuò)大并引起注意,已把它們作為一個(gè)分類(lèi)來(lái)考慮。這種共聚物可常用來(lái)代替低硬度橡膠(邵氏A50以下),還能改善加工,得到更平滑的表面,對(duì)各種小的或復(fù)雜制品脫模性好。目前硅氧烷改性產(chǎn)品有 Concept Polymer公司 C-Flex。
加工方法
苯乙烯類(lèi)TPES有碎屑、粉料、粒狀三種型式,可在常用的擠塑、吹塑、注塑等設(shè)備上進(jìn)行加工。由于它們不需要硫化,所以在設(shè)備上的初期投資是相當(dāng)?shù)偷摹?