热塑性弹性体的研究进展

韩林

广东技塑新材料股份有限公司 广东东莞 523000

摘要：通过热塑性弹性体的研究和发展，在各个领域都实现了广泛应用。文章针对几种常见的热塑性弹性体材料的结构和应用前景进行分析，为热塑性弹性体的进一步优化和探究提供支持，推动我国现代橡胶材料的全面发展，充分展现出热塑性弹性体的应用优势，满足现代产业化发展需求。

关键词：热塑性；弹性体；进展研究

引言

热塑性弹性体表现出硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能。由于不需要硫化、成型加工简单，与传统硫化橡胶相比，热塑性弹性体工业生产流程较短，也能够实现节能增效的目的，在现代工业领域发挥着重要作用。

1、热塑性弹性体的发展历程

热塑性弹性体理念最早是在上个世纪60年代初期由杜邦公司提出，并将其誉为第一代热塑性弹性体，并迅速应用到多个领域中，而随着时代的不断发展，迄今为止热塑性弹性体已经实现了四次变化，也衍生出了第四代热塑性弹性体产物，其中还该了二十多个系列中的100多种产品。在上个世纪80年到至1996年这个阶段，热塑性弹性体并不被人们所重视，其年增长率仅为5.5%，而后到了1997-2000年，随着工业产业的大力发展，热塑性弹性体也迅速得到了广泛应用，每年的热塑性弹性体销量都途经突破百万吨，到了2006年更是突破了年销量215万吨的巨大需求量，其总价值超过了当时的100亿美元。在21世纪初期，我国社会经济实现了翻天覆地的变化，而在各个领域齐头并进的基础上，热塑性弹性体在我国的市场上也具有巨大的销量，而我国作为全球最大的胶鞋生产大国，对于SBS消耗量较大，随着我国汽车制造业的不断发展，对TPO类的热塑性弹性体需求也不断提升，到了20实际我国每年热塑性弹性体的消耗量达到了2212万吨，并且到了2006年更是超过了3518万吨，远高于世界平均消耗量。

2、热塑性弹性体的分类应用和进展研究

随着近年来人们对于热塑性弹性体的研究和发展，也衍生出了多种类型的热塑性弹性体，其可以根据热塑性弹性体化学与形态的不同进行区分，一般分为嵌段共聚类热塑性弹性体与热塑性塑料橡胶聚合物。并且每一类中都包括了多个作品中，以下针对热塑性弹性体的分类和应用特点进行分析。

2.1 嵌段共聚类热塑性弹性体

苯乙烯热塑性弹性体的组成主要是通过二烯烃S-D-S结构和苯乙烯结构嵌段共聚组成，其中S表示苯乙烯嵌段聚合的硬段，而D则表示中心端，通过二烯烃聚合以及氢化聚合二烯烃软段的结合，可以对二烯烃聚异戊二烯以及聚丁二烯所组成，同时嵌段共聚两端均为苯乙烯材料，通过这种类型的热塑性弹性体才能能够展现出良好的性能特点。

对于苯乙烯热塑性弹性体与丁二烯热塑性弹性体的特点来说，二者均具备低成本的材料优势，但是橡胶性能也比较低，然而这两种材料与其他种类的热塑性弹性体相比来说应用更为广泛。20世纪初期全球苯乙烯和丁二烯热塑性弹性体材料的使用量超过了6.6万吨，其中广泛应用在运动品牌鞋底生产中，作为重要的添加剂也作为润滑剂与密封剂运用在各个领域中。

SBS类型的热塑性弹性体是我国首个独立自主研发的热塑性弹性体，人们将其称之为第3代合成橡胶，同时也是上世纪70年代最新的橡胶品种。SBS热塑性弹性体表现出良好的耐磨性、拉伸弹性和抗疲劳等特点，并且这种橡胶材料容易上色，制造成本低，尤其是适合应用在日常材料的制造中，对材料稳定性要求不高的鞋类产品中。而SIS类型的热塑性弹性体也具备柔软和黏性特点，该类热塑性弹性体一般广泛应用在粘合剂中。SEBS是上述热塑性弹性体材料中最坚固和稳定性最好的橡胶，因此，这类材料一般应用在一些对稳定性具有一定要求的产品制造中，比如汽车的橡胶零部件以及电缆的制造中。

综合来看，SBS类的热塑性弹性体材料在实际应用中具有以下特点：（1）SBS热塑性弹性体能够用于橡胶制品；（2）该类材料也能用于树脂改性剂的合成；（3）也可以用于粘合剂的制作；（4）还可以作为沥青改性剂的应用。随着我国在热塑性弹性体领域的发展，已经实现了SBS的全面应用，而鞋类产品的制作中对SBS材料的消耗量占总量的75%。

2.2 聚烯烃类热塑性弹性体

聚烯烃类热塑性弹性体主要是通过橡胶状聚合物与热塑性材质进行简单混合，并且又称之为塑性烯烃弹性体，早期将其称之为聚烯烃热塑性塑料。一般情况下，这类热塑性弹性体中的橡胶组分包含丁腈橡胶、三元乙丙橡胶和丁基橡胶，而聚烯烃的组分中包括聚乙烯和聚丙烯两种。通过人们对聚烯烃类热塑性弹性体的不断研究与应用，这种弹性体可以表现出良好的耐候性与抗紫外线能力，还具备耐高温与抗冲击性能。在实际生产中具备成本低廉，制备简单等特点，能够连续生产和其他热塑性他形体共存，而聚烯烃类热塑性弹性体广泛应用在工业部件、汽车和电子产品的制造中。

2.3 硫化热塑性塑料

对于这一类型的热塑性弹性体材料来说，硫化热塑性塑料早期又被叫作弹性体合金材料，之所以称之为合金材料，主要是其凭借自身抗压缩与抗疲劳的特点，具有良好的各向异性。在近几年的研究中，杜邦企业在全球范围全面推行了新一代复配技术，其中对热塑性弹性体的应用可以有效地域高温条件，同时也发挥着良好的熔体强度以及加工性能。美国AES公司也对热塑性硫化胶材料进行了研究，这也成为首个实现直接连接ABS的热塑性弹性体材料。

2.4 聚氨酯类热塑性弹性体

主链中包括许多氨基甲酸酯结构单元，这种高聚合的物质统称为聚氨基甲酸酯，通过该类物质生成热塑性弹性体，能够确保热塑性弹性体材料具备良好的性能，同时也最早将热塑性弹性体应用在化工领域的材料。在嵌段物中包括氨基甲酸酯基团，并且结构和COP结构基本相同，都包括软段与硬段，其中软段包括聚醚低聚二醇和聚酯低聚二醇，硬段则包括氨基甲酸酯，分子中的氢键交联与大分子链的轻度都具备可塑性的特点。该类热塑性弹性体的特点表现为耐摩擦和硬度宽泛，也具备良好的弹性效果。

聚氨酯类热塑性弹性体分别有聚醚和聚酯两种类型，其中都表现出较高的硬度和弹性，而且这类热塑性弹性体的性能最为显著。另外，拉伸强度与撕裂强度都是其性能的重要体现。对于一些物料机械的应用中，聚氨酯热塑性弹性体的应用可以表现出良好的应用优势。

此外，聚氨酯类热塑性弹性体在卫生医疗领域也得到了广泛应用，通过该类材料制作薄膜，能够展现出传统PVC材料不可比拟的优势，手感柔软且透明，具有良好的抗撕裂性，同时耐低温以及耐候性都比较强，通过对热塑性弹性体机构的改变，还能够制成透气性与防水性俱佳的薄膜，可以保证材料不透水，但是具备水蒸气分子的穿透效果，这种薄膜与纺织品有效契合，能够提高服装的透气性。

结束语

综上所述，随着我国现代科技水平的全面发展，也对热塑性弹性体作出了进一步研究，通过新型热塑性弹性体的研究，也为我国橡胶材料的应用和发展提供了广泛支持。结合热塑性弹性体材料高性能优势，大部分新型热塑性弹性体种类纷纷研发出来，并且随着高分子合成技术以及动态刘华技术的开发，热塑性弹性材料也得到了全面发展与应用。

参考文献

［1］ZhuAilan（祝爱兰），LiHongyuan（李洪元），WuLiming（吴立明）．热塑性聚酯弹性体［J］．ChinaElastomerics（弹性体），2015，15(1):70－75．

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