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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，可以采用單官能團引發(fā)的三步合成，也可以采用雙官能團引發(fā)的兩步合成，或者單官能團的兩步合成加偶聯(lián)反應(yīng)等多種方法。三步合成法采用烷基鋰作引發(fā)劑，依次進行苯乙烯的聚合，二烯烴類單體的聚合，再加進苯乙烯單體，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活性雙嵌段共聚物和多官能團偶聯(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
|
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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