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热塑性弹性体

热塑性弹性体（ThermoplasticElastomer，TPE）是从20世纪50年代末期开始发展起来的一类新型高分子合成材料，这类聚合物兼有橡胶和塑料的特性，

在常温下显示橡胶的弹性，高温下又能像热塑性树脂一样塑化成型。热塑性弹性

体的这种特性是由其独特的链段结构所决定的，在热塑性弹性体高分子链结构中

同时串联或接枝某些化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段），硬段和

软段以适当的次序和方式联接起来。硬段在常温下“约束”着大分子，起着类

似分子间化学或物理交联点的作用，因此热塑性弹性体常温下显示出硫化胶的弹

性、强度和形变特性等物理机械性能；而在高温下，这种“约束”能力在热作

～[14]用下丧失，聚合物软化或熔融而呈现出塑性。

热塑性弹性体在工业化生产中可以采用通用热塑性塑料加工设备和工艺进

行成型加工，不需硫化，可省去一般橡胶加工过程的硫化工序，因此减少了生产

周期，提高了生产效率并降低了能耗；边角料能够回收利用，从而节约了资源,己成为取代部分橡胶、塑料的环保节能型材料,在发展循环经济中显示了重要的

作用。但同时热塑性弹性体也存在着耐热性低、抗蠕变性差、成本较高等不足之

处。自1958年Goodrich公司开发成功第一类热塑性弹性体－聚氨酯弹性体以来，

热塑性弹性体的发展十分迅速，新品种不断涌现，目前已发展到约10大类30多个品种。产量和需求增长旺盛，2000年世界热塑性弹性体产量已超过140万吨，2006年将接近220万吨，总产值超过110亿美元,2001年～2006年间世界热塑性弹性体消费量保持年均6.4%的增长率,预计2009年全球热塑性弹性体的

～[57]需求量将达到310万吨。

热塑性弹性体没有特别明确的分类标准，按高分子链结构的特点，热塑性弹

性体可分为嵌段共聚物、接枝共聚物、络合离子键交联共聚物(离聚体)等几类。但在工业和商业上更习惯按照其构成组分分为苯乙烯类（TPS）、聚烯烃类（TPO）、聚氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、聚酰胺类（TPAE）、含氯聚烯烃类（TPVC和TCPE）以及二烯类、聚硅氧烷嵌段共聚物、乙烯－乙酸乙烯酯（EVA）、乙烯－丙烯酸酯（EEA）等[1]。当前世界TPE的生产消费己形成以TPS、TPO(TPV)、TPU

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和TPEE四大热塑性弹性体为中心,包括TPVC(TCPE)、TPAE、EVA以及离聚体型TPE等在内的产业格局，占橡胶总消耗量的10％,应用范围横跨橡胶与塑料两大

领域,用途涉及除轮胎外的从传统产品到高新技术的各个方面。主要用于制鞋和

胶黏剂、汽车工业用零部件、电线电缆包覆层、管材、板材及密封件、医疗及日

用品等领域。各类热塑性弹性体的的基本性能见表19－1。

[2]

种类邵氏硬度相对密度拉伸强度扯断伸长率使用温度

范围（MPa）（％）范围（?）

苯乙烯类60A-90A0.90-0.9510-28550-850-80～60

聚烯烃类60A-60D0.87-0.957-25550-980-50～125

聚氨酯类70A-75D1.10-1.2820-35300-750-60～130

聚酯类35A-72D1.13-1.1925-40350-450-50～150

聚酰胺类93A-70D1.01-1.1425-50300-450-57～170

含氯聚烯烃类60A-80A1.22-1.3210-15200-300-45～120

离聚体类45A-90A1.05-1.5015-30350-900-40～120乙烯－乙酸乙烯酯60A-88A0.93-0.9510-25500-800-60～50

1,2聚丁二烯20D-45D0.90-0.915-15650-800-35～60

本章将着重介绍用量较大的几类热塑性弹性体的主要品种的合成、加工、性

能及应用状况。

～[810]

SBS与SEBS为苯乙烯类热塑性弹性体，苯乙烯类热塑性弹性体又称苯乙

烯嵌段共聚物(SBC,StyrenicBlockCopolymers),是指以聚苯乙烯链段（S）构成硬段、聚二烯烃（D）作为软段所形成的三嵌段共聚物（S－D－S）。若软段是聚丁二烯（B），称为热塑性丁苯橡胶，简称SBS；软段是聚异戊二烯（I），则简称为SIS。SBS和SIS中聚二烯烃段含有的不饱和双键易受到光、热、氧、

和臭氧的作用而发生热老化、黄变等,使其应用范围受到限制。因此为改进SBS和SIS的耐候性和耐老化性能，还开发了其相应的加氢产品，SBS的加氢产物，

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其软段相当于乙烯（E）和丁烯（B）共聚物，故称为SEBS，SIS的加氢产物，软段结构相当于乙烯（