熱塑性彈性體TPE相結(jié)構(gòu)與形成原理
熱塑性彈性體TPE的性能由其組成決定,同時(shí)其組成不同用途也有所不同。
1、什么是相
一個(gè)材料系統(tǒng)中,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同并且組成均勻的部分稱為相。比如純水是單相系統(tǒng),鹽水還是單相系統(tǒng),但是汽水就是兩相系統(tǒng),因?yàn)槔锩嬗胁煌肿娱g均勻混合的氣和水兩種狀態(tài)的物質(zhì)。
2、TPE相結(jié)構(gòu)
幾乎所有的熱塑性彈性體都有一個(gè)共同的特點(diǎn),即為相分離體系,在室溫下其中一相為塑料相(硬段),而另一相為橡膠相(軟段),這個(gè)道理很像瀝青中加砂石做成柏油馬路,其中瀝青好比橡膠相,砂石好比塑料相。這樣的相結(jié)構(gòu)便構(gòu)成了彈性體既有橡膠的彈性又有塑料的強(qiáng)度及熱可塑加工性。對(duì)于大多數(shù)熱塑性彈性體而言,兩相間通過(guò)嵌段或接枝共聚物以化學(xué)鍵相連,但也有熱塑性彈性體只需一種聚合物在另外一種聚合物中形成很細(xì)小的分散相就足夠了(如EPDM/PP共混體系形成的TPV)。
3、相結(jié)構(gòu)與TPE特性的關(guān)聯(lián)性
硬相使熱塑性彈性體TPE具有強(qiáng)度,如果沒有硬相存在,在應(yīng)力作用下橡膠相就會(huì)發(fā)生自由流動(dòng),從而失去實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)硬相受熱熔融或在溶劑中溶解后,熱塑性彈性體發(fā)生自由流動(dòng),此時(shí)可以進(jìn)行加工;當(dāng)冷卻或溶劑揮發(fā)后,硬相固化,此時(shí)熱塑性彈性體的強(qiáng)度恢復(fù)。所以說(shuō),在某種意義上,熱塑性彈性體TPE的硬相起到了傳統(tǒng)硫化橡膠交聯(lián)點(diǎn)的作用,上述過(guò)程常被稱為物理交聯(lián)。而軟相給熱塑性彈性體提供了彈性,如果沒有軟性,那TPE只能是塑料或和塑料一樣硬的東西。
4、TPE的形成原理
不論何種TPE,其分子結(jié)構(gòu)均由軟段和硬段兩部分組成。其中軟段是柔軟的線型長(zhǎng)分子鏈,它使TPE具有一定的彈性形變;硬段是指較短的剛性鏈,它使TPE具有一定的剛性和耐熱性。所以說(shuō)TPE是介于硫化橡膠和熱塑性塑料之間的一種高分子材料。
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