【正文】 TPO 和 TPV 在汽車配件上的用量占總產(chǎn)量的 75 %以上 。n 橡膠組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ～ 的機(jī)械共混型 TPO 一般用于汽車保險(xiǎn)杠及家用電器配件等?！?聚烯烴熱塑性彈性體n 聚烯烴熱塑性彈性體由橡膠和聚烯烴樹脂構(gòu)成，采用機(jī)械共混法和動(dòng)態(tài)部分硫化法制備的聚烯烴熱塑性彈性體稱為 TPO，采用動(dòng)態(tài)全硫化法制備的聚烯烴熱塑性彈性體稱為 TPV 。在機(jī)械作用下，橡膠被均勻地分散于塑料組分之中，最后制成以橡膠組分為分散相，塑料組分為連續(xù)相的共混體系。在機(jī)械共混條件下，橡膠組分在動(dòng)態(tài)硫化的同時(shí)又被充分地剪切成微小的顆粒。n 同合成型相比，共混型 TPE 具有制造工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣，結(jié)構(gòu)和性能可靈活設(shè)計(jì)及其產(chǎn)業(yè)化速度快等特點(diǎn)。聚合物共混改性原理 TPE簡(jiǎn)介n 熱塑性彈性體 ( thermoplastic elastomer， TPE)是一種兼有塑料和橡膠特性、在高溫下能塑化成型、在常溫下又能顯示出橡膠彈性的材料，廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。n 在低比例的熱塑性塑料基體中混入高比例橡膠，再與硫化劑一起混煉的同時(shí)使彈性體發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，形成的大量橡膠微粒分散到少量塑料基體中，所以TPV ( Thermoplastic dynamic vulcanized alloys ) 的強(qiáng)度、彈性、耐熱性、抗壓縮永久性顯著提高，熱塑性、耐化學(xué)性及加工穩(wěn)定性也明顯改善。此時(shí)盡管樹脂含量低，但粘度小，因而導(dǎo)致粘度成為決定相態(tài)的主要因素。 原理：n 橡膠與剛性熱塑性樹脂熔融共混時(shí)，在交聯(lián)劑作用下 “ 就地 ”(insite) 被硫化而形成的。 n 類型： A 反應(yīng)性密煉 B 反應(yīng)性擠出聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 溶液共混法n 將各原料聚合物組分加入共同溶劑中 (或?qū)⒃暇酆衔锝M分分別溶解、再混合 )攪拌溶解混合均勻，然后加熱蒸出溶劑或加入非溶劑共沉淀獲得聚合物共混物。優(yōu)點(diǎn)n 共混的聚合物原料在料度大小及粒度均一性方面不似干粉共混法那樣嚴(yán)格，所以原料準(zhǔn)備操作較簡(jiǎn)單；n 熔融狀態(tài)下，異種聚合物分子之間擴(kuò)散和對(duì)流激化，加之混煉設(shè)備的強(qiáng)剪切分散作用，使得混合效果顯著高于干粉共混，共混物料成型后，制品內(nèi)相疇較?。籲 在混煉設(shè)備強(qiáng)剪切作用下，導(dǎo)致一部分聚合物分子降解并可形成一定數(shù)量的接枝或嵌段共聚物，從而促進(jìn)了不同聚合物組分之間的相容。 聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 n 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易。n 混和時(shí)，可以同時(shí)加入必要的塑料助劑 （如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、填充劑等）。物理共混法分類n 干粉共混法n 熔體共混法n 溶液共混法n 乳液共混法聚合物共混改性原理 有時(shí)，由于強(qiáng)烈的機(jī)械剪切作用使一部分聚合物發(fā)生降解、產(chǎn)生大分子自由基，繼而形成少量接枝或嵌段共聚物，這種伴隨有化學(xué)變化的機(jī)械共混可稱為物理化學(xué)共混法。在混合、捏合和混煉操作中，通常僅有物理變化。 大多數(shù)聚合物共混物均可用機(jī)械共混法制備。共混過(guò)程中粒子分散作用示意聚合物共混改性原理 對(duì)流作用是各種物粉在空間位置上相互變換，機(jī)械攪拌是促進(jìn)對(duì)流作用的主要手段。n 物料的混合過(guò)程通常依靠 擴(kuò)散、對(duì)流 和 剪切 三種作用來(lái)完成。 混合作用 系指不同組分相互分散到對(duì)方所占據(jù)的空間中，即使得兩種或多種組分所占空間的最初分布情況發(fā)生變化； 分散作用 則指參與混合的組分發(fā)生顆粒尺寸減小，極端情況達(dá)到分子程度的分散。聚合物共混改性原理 聚合物共混技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程 第一代 第二代 第三代~1950 1950~1970 1970~ 1985~經(jīng)驗(yàn) 科學(xué)單純 的共混技 術(shù) 接枝技 術(shù)多 層 乳液技 術(shù)相容 劑 技 術(shù)IPN技 術(shù)動(dòng)態(tài) 硫化技 術(shù)分子復(fù)合技 術(shù)無(wú) 規(guī) 共聚物相容性技 術(shù)聚合物合金化技 術(shù)的復(fù)合化技 術(shù)聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 聚合物共混物的制備方法及相關(guān)設(shè)備聚合物共混物的制備方法及相關(guān)設(shè)備聚合物共混改性原理 簡(jiǎn)單機(jī)械共混技術(shù) n 簡(jiǎn)單的機(jī)械共混技術(shù)也稱為單純共混技術(shù)，它是在共混過(guò)程中，直接將兩種聚合物進(jìn)行混合制得聚合物混合材料?；旌献饔檬疽鈭D 分散作用示意圖（ 1）分散前 （ 2）顆粒減小 （ 3）分子分散 機(jī)械共混法混合過(guò)程一般包括混合作用和分散作用兩方面含義。聚合物共混改性原理 n 參與混合各組分在不同區(qū)域的濃度差是擴(kuò)散作用的推動(dòng)力，各組分的微?？偸菑钠錆舛容^高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域遷移。剪切作用是利用剪切力，促使物料顆粒產(chǎn)生變形（偏轉(zhuǎn)與拉長(zhǎng)）以致破碎分散。216。此法 依靠各種聚合物混合、捏合及混煉設(shè)備實(shí)現(xiàn)。216。聚合物共混改性原理 干粉共混法n 將兩種或兩種以上品種不同的細(xì)粉狀聚合物在各種通用的塑料混合設(shè)備中加以混合，形成各組分均勻分散的粉狀聚合物混合物的方法稱為干粉共混法。聚合物共混改性原理 n 缺點(diǎn)： 所用聚合物原料必須呈細(xì)粉狀； 干粉混合時(shí)，聚合物料溫度低于它們的粘流溫度 (＜ Tf)，物料不易流動(dòng)，混合分散效果差。熔體共混法n 又稱為熔融共混，此法系將共混所用的聚合物組分在它們的粘流溫度以上 (＞ Tf)用混煉設(shè)備制取均勻聚合物共混物，然后再冷卻，粉碎 (或造粒 )的方法。熔融共混過(guò)程示意聚合物共混改性原理 聚合物共混改性原理 n 溶液共混法所制之聚合物共混物混和分散性差，并且消耗大量溶劑，工業(yè)上意義不大。乳液共混法n 乳膠共混法的基本操作是將不同的聚合物乳液一起攪拌混合均勻后，加入凝聚劑使異種聚合物共沉析以形成聚合物共混體系。反應(yīng)性共混技術(shù)n 指兩種或多種聚合物在混煉的過(guò)程中同時(shí)伴隨著其中一種或多種聚合物上有化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，而這種反應(yīng)最終的結(jié)果是在聚合物與聚合物之間產(chǎn)生化學(xué)鍵接。反應(yīng)性密煉n 動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)： 是指在混煉過(guò)程中共混物的化學(xué)反應(yīng)主要是橡膠組分的交聯(lián)反應(yīng)，共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)則為橡膠組分成為分散相，塑料相成為連續(xù)相，橡膠組分分散于塑料組分之中。這類以橡膠為主的共混物，在未動(dòng)態(tài)硫化之前，依照共混原理，組分含量高的橡膠傾向于形成連續(xù)相，隨著動(dòng)態(tài)硫化程度的提高，橡膠的粘度隨之增大。粘度大的橡膠由連續(xù)相過(guò)渡為分散相，樹脂則轉(zhuǎn)變成為連續(xù)相。聚合物共混改性原理 n 目前工業(yè)化生產(chǎn) TPE 主要分為以下幾類 :苯乙烯類 (TPS)（ SBS、 SEBS、 SIS）、烯烴類 (TPO) (由橡膠和聚烯烴構(gòu)成 )、氯乙烯類 (TPVC) 、氨酯類 (TPU) 、聚酯類(TPEE) 、酰胺類 (TPAE) 、有機(jī)氟類 (TPF) 、雙烯類(TPB、 TPI) 等。n 從制備工藝上，熱塑性彈性體可分為兩大類：一類是合成共聚物；另一類是彈性體和塑料的共混物。n 共混型 TPE 是橡膠和塑料兩種組分在高溫和高剪切速率的機(jī)械共混條件下制備而成的。實(shí)質(zhì)上，這一過(guò)程為反應(yīng)性共混。聚合物共混改性原理 n TPO 和 TPV 的橡膠組分主要為 EPDM 、 NBR 和 IIR ，聚烯烴樹脂組分主要為 PP 和 PE。橡膠組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ～ 的動(dòng)態(tài)部分硫化型TPO 和 TPV 的耐動(dòng)態(tài)疲勞性能優(yōu)異，耐磨、耐臭氧老化及耐候性能好，撕裂強(qiáng)度高，壓縮變形小，制品的綜合性能優(yōu)于同類橡膠制品。聚合物共混改性原理 n 生產(chǎn) TPV 全硫化熱塑性彈性體的生產(chǎn)技術(shù)有很多種，按照加工工藝分類主要有簡(jiǎn)單的 物理共混法 ，例如北京化工研究院采用超細(xì)全硫化粉末橡膠與熱塑性塑料共混的生產(chǎn)技術(shù)；以及 動(dòng)態(tài)硫化法生產(chǎn)技術(shù) ，以隸屬于 Exxon 公司的AES 公司 (Advanced Elastomer Systems) 的生產(chǎn)技術(shù)為代表?！?dòng)態(tài)硫化法制備 TPV的過(guò)程聚合物共混改性原理 n AES 公司開發(fā) TPV 新系列 B100 ，是第一種能