常用的热塑性弹性体介绍

鲁智深

①　热弹性体（TPR） 具有较高的熔融黏度，即使在低剪切速率下也表现出非牛顿流体的性质，对剪切有很高的敏感性。注塑TPR时，成型周期较短，与加工常用热塑性塑料相似。TPR可代替天然或合成橡胶、PE、PVC及PU，改善热稳定性及低温挠曲性，广泛应用于汽车制造业等部门。

② 苯乙烯类热弹性体  苯乙烯类热弹性体多为三元嵌段聚合物，即两个以上不同组成的高分子链段尾与尾结合而成的聚合物，可以是均聚物或共聚物，可以制成多种嵌段聚合物，如聚丁二烯、聚苯乙烯、聚异戊二烯或它们的共聚物；可以是均聚物的不同异构体；也可以是排列成各种不同序列的二元嵌段、三嵌段或多嵌段；可以全部是弹性链段或者和软弹性链接合在一起的聚合物。

苯乙烯类热弹体，主要是以苯乙烯、丁二烯和异戊二烯为单体合成的，可分为3类；三嵌段ABC、星形（AB）n或（ABA）n；ABC和多嵌段CBA（ABC）n。这些嵌段热弹性体不需硫化就有很好的生胶强度和弹性、拉伸后永久变形小、挠屈性和弹性良好，表面摩擦系数大；热性能也很好，并在低温下保持柔性。通用聚苯乙烯与丁二烯/苯乙烯热弹性体共混，熔体指数从3.5提高到4.0。

注塑用的热弹性体一般要经过挤出机混炼造粒。由于嵌段热弹性体，如SBS类比橡胶黏流活化能大2.5~3倍，所以黏度对温度敏感性比橡胶大；流变特性比橡胶特殊；其黏度比分子量相似的橡胶要大几十倍，而且有牛顿区和非牛顿区。当剪切应力超过3×103Pa时剪切速率急骤增加。嵌段热弹性在注塑机上反复加工会使熔体指数以及回弹性能显著地下降。

③ 聚酯热弹性体
聚酯热弹性体是通过酯交换反应制成的。原料是对苯二甲酸二甲酯、聚四亚甲基乙二醇醚（分子量60-3000），得到含有结晶的对苯二甲酸二丁酯硬链段和无定型的对苯二甲酸聚亚烷基醚软链段。结晶相起化学交联作用，受热可逆；而无定型相则赋予聚合物以弹性。调节两相比例可改变热弹性硬度、模量、熔点、耐化学腐蚀性和气密性等性能。聚酯热弹性体注塑时，热稳定性好，并有较低的熔融黏度，成型的温度范围也宽。

④热塑性聚氨酯热弹性体（TPU） 热弹性聚氨酯是固体聚氨酯弹性体的分支，是由于二异氰酸酯和带有端羟基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇长链剂相互反应制成的产品。硬度受链段（二元醇）和软链段（多元醇）比例的控制；用控制二异氰酸酯对羟基（二元醇或多元醇）的比例来控制交联度。热塑性聚氨酯注塑采用较高的温度，这时由于黏度小，对剪切速率的敏感也会下降。