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苯乙烯類熱塑性彈性體
時間：2019-11-18 10:03
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來源：互聯(lián)網(wǎng)
(一)線型三嵌段苯乙烯熱塑性彈性體
合成線型三嵌段ABA型的苯乙烯類熱塑性彈性體，可以采用單官能團(tuán)引發(fā)的三步合成，也可以采用雙官能團(tuán)引發(fā)的兩步合成，或者單官能團(tuán)的兩步合成加偶聯(lián)反應(yīng)等多種方法。三步合成法采用烷基鋰作引發(fā)劑，依次進(jìn)行苯乙烯的聚合，二烯烴類單體的聚合，再加進(jìn)苯乙烯單體，形成苯乙烯-二烯烴-苯乙烯三嵌段共聚物。雙官能團(tuán)的兩步合成法是在強極性溶劑存在下，用萘-鋰和萘-鈉作為引發(fā)劑，首先形成活性雙陰離子苯乙烯二烯烴二聚體，然后與苯乙烯和二烯烴發(fā)生反應(yīng)。單官能團(tuán)的兩步合成及偶聯(lián)反應(yīng)，同樣是用烷基鋰作引發(fā)劑，使單體苯乙烯引發(fā)聚合，形成活性聚苯乙烯，它具有引發(fā)二烯烴聚合韻能力，加入二烯烴單體，故形成AB ![]()
-Li+的雙嵌段共聚物，用偶聯(lián)劑RX 2，從而形成ABA型嵌段聚合物。式中X可以是Cl或Br。
(二)星型苯乙烯類熱塑性彈性體
星型苯乙烯類熱塑性彈性體系采用單官能團(tuán)活性雙嵌段共聚物和多官能團(tuán)偶聯(lián)反應(yīng)的辦法合成。如采用1，3，5-三氯代甲基苯三官能團(tuán)偶聯(lián)劑與雙嵌段活性聚合物反應(yīng)，則生成三臂的星型嵌段共聚物；如用四官能團(tuán)的四氯化硅作偶聯(lián)劑，其結(jié)果得到四臂嵌段共聚物。依此類推，可以得到五臂及更多臂的星型嵌段共聚物。當(dāng)然，隨偶聯(lián)劑官能團(tuán)增多，反應(yīng)速度也相應(yīng)減慢。
二、結(jié)構(gòu)特征和性能
(一)結(jié)構(gòu)特征
苯乙烯類熱塑性彈性體是指聚苯乙烯鏈段和聚寸二烯(或者聚異戊二烯)鏈段組成的嵌段共聚物。聚苯乙烯鏈段作為硬段(塑料段)，聚丁二烯(或聚異戊二烯)鏈段作為軟段(橡膠段)。在這種嵌段共聚物中，相應(yīng)于兩個組分，有兩個分離相，并有各自的玻璃化溫度。對聚苯乙烯鏈段來說，Tg約為70-80℃，而聚丁二烯鏈段的Tg約為-100℃，因此，在室溫下聚苯乙烯鏈段互相締合或“交聯(lián)”，形成物理交聯(lián)區(qū)域，這些締合區(qū)域的直徑約為30nm，它們起到補強劑作用。這種由聚苯乙烯硬段和聚丁二烯(或聚異戊二烯)軟段形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與硫化橡膠中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有相似之處，這是苯乙烯熱塑性彈性體在常溫下顯示硫化橡膠特性，高溫下發(fā)生塑性流動的原因所在。
美國Phillips石油公司商品牌號為Solprene 406、411、415、416、475、480等品種為苯乙烯和丁二烯星型嵌段共聚物，美國Shell Chemical公司生產(chǎn)的Kraton為線型結(jié)構(gòu)的。中國石油化工總公司可以提供線型和星型兩種結(jié)構(gòu)的六個品種。有關(guān)線型和星型嵌段共聚物純料性能、填充陶土的物料性能、填充炭黑補強體系的物料性能列于表1。
表1 線型和星型嵌段共聚物的性能比較
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嵌段型式
性能
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BS
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SBS
|
(SB)3R
|
(SB)4R
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純物料性能
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苯乙烯/丁二烯(S/B)
生膠門尼粘度(ML1+4，100℃)
熔融指數(shù)，g/10min
重均分子量
拉仲強度(49℃)MPa
伸長率，%
溶液粘度(5.32%)，Pa·s
|
40/60
9
476
6.7
1.7
<100
4×10-3
|
40/60
14
270
7.4
4.3
850
5×10-8
|
40/60
81
0.93
19.8
12.4
680
14×10-3
|
40/60
76
0.93
24.5
16.2
650
15×10-8
|
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混合陶土填充料性能
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生膠門尼粘度(ML1+4，100℃)
拉仲強度，MPa
25℃
49℃
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