热塑性聚氨酯橡胶
热 塑 性 聚 氨 醋 橡 胶
C
a s ta s
G
eo r
g
a e o
po
u
lo
s
(D
o
w
化学 公 司 )
。
璃 化转变 温 度
另一方面
,
当两 种或 多 种 材
前
言
。
料既 混 合 在 一 起又 相 互 隔离 在 它 们 原 来 的 相
中
,
当前 人 们 对 共 混 技 术 的 兴趣 愈 米 愈 浓
相 间 仅 有很 小 的 物 理吸 引力 时就 会 产生
。
共 混 工 艺 正 成 为 一 门学 科 这 一 领域 内试 图 了 解 和规 律 困难
。 、
,
材 料科 学 家们 在
。
不 混 溶性
最 新 的 进展 是 对 不 相 溶 的共 混 体
。
生 产 新 型 材 料的原 理 尽 管 目前 但 并 不 意味 着 它 毫 无
,
系 进行 改 进 从而 获 得 了 新的 产 品
,
而 不 是 研 制新 的聚 合 体
,
共 混 技 术 发 展 的 广阔 前 景 在 于 它 的 经 济
共混 技 术 在 迅 速 发展
效益
。
它 对 开 发 和 生 产新 材 料 提 供 了 一 个 更
,
在 可 混聚 合 物体 系和相 溶聚 合物 体 系
二 者的 差 异
。
有效 的方 法
比 用 其 它 方 法具 有 较 好 的成本
。
之 间 的 差 异 还 存 在 极 大的 混 乱 没 有 明确 的定 义
,
/ 性能 的综合 平衡
通 过共混 技术 提 高 材 料
,
因而不 可 能 加 以 区 别
另
性 能的 方 向符 合 客 观需 要
而 且对 特 殊 的 市
。
外
,
有 些 体 系特 性 既 像这 种又 像 另 一 种甚 至
。
场 需要 和 特 殊的 应 用 要 求会 愈 益 得 到重 视
塑 性 聚 氨 醋 的 共混 物
,
两 者 兼备
一 种 可 混 的 共 混 物 只 有 一 个相 并
。
本文 将 评 论热 塑 性 5 1 / S B S 橡 胶 与 热 5 并将 讨论 它 们 的 性能
只 有 一 个 玻 璃 化 转变 温 度
而 一 种可 相 溶 的
共 混 物 则 有 两 个 或 两 个 以 上 的相 并有 多 重 玻 表飞 聚醚 型 r P U /
‘
改 善和 可 能 的应 用
5 1 5
: 。
_
。
S ! S 含量
,
%
卜一 二一 {
{
:
_
密度
,
g/
c
,
]
。
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1
。
0 5
1 0 4
。
工 03
。
{
}
。 I C3
便 度 强邵 A 。 / 、 。: 。、 度
,
。: 。 , ,白)
,
)
{
7 3 3500 400 500
5 0 0
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66
。 (2 1 丫3
6 6
63
( (2 (
24
.
) ) ) )
3150
)
24
.
25
( )
.
17
3020
325
峡2 5
(2 0
.
8
)
.
1853
500
(1 2 8 5 )
.
5 。
% 定伸 强 度
‘ ・
, ,
,
5
, 50
‘5 0
7 00
(含 理)
.
300
礴0 0 ‘0 0
(2
0)
.
(2
.
2 9 4
)
2 (
.
0
.
)
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, 口 % 口 300
%
‘
’
,
二
, ,
…
!
习。 J S
.
(
3
.
1
)
(
2
,
)
(
2
.
)
)
{
.
3 50 500
(
2
4
(5
5
(理 8 )
。
(4
.
卫 )
63日
(4
.
(,
。
4 5
伸长率 磨耗
,
%
,
下0 0 5O
820
60
880
8 习
’
803
5 3
‘ 」 了J 尸 升弓 8 ,占 5
永久 变 形
%
,
量 ‘。口g
25。
,
圈1 1 一
Js砂
轮
,
m g
3 0
。
7 日3
.
。
0
7
52 5
.
.
.
撕 裂 强 度C 裁 刀 磅/ 时 (千 牛“米 )
压 缩 永 久 变形
熔触 价 数
,
g
@ 室
温 / 1 分 0
,
,
%
}
l
3 ao
(
’
‘右. ,
)
3日 o
(
。
,
)
, 00 20 : 5
(
。
8
)
一
2公
265
(减6
6)
::
,
J吕 2
。 J夕 褚
.
9
{
: :
成
‘
。
它 们 分 成两 个 主 要种 类
。
、
聚酷型 和 聚 醚
:
’
尸U
的 结构 性 能 特 征
一 般 由长
型
。
每 一 类 的 硬 度 范围 都 在7 邵 氏 A 到8 邵 0 0
热塑 性 聚氨 脂 是 一 种 加 聚 物
徒多 元 醇
2
.
氏D 之 间
其 硬度 取 决 于 聚氨 酷 硬 段 的 百 分
。
、
短 链 二 醇 扩链 剂和 二异 氰酸 醋 组
比 (短 链 扩链 剂 与 二 异 氰 酸 醋 )
聚 酷型 材
(总 6 1 6 )
料的耐 热 性
型好
,
、
耐 氧 化性 和 耐 油 性 一 般 比 聚 醚
。
( 2 ) 耐磨 性 ,
而聚 醚 型 材 料 的水 解 稳 定性 和 耐 菌 类 两 种 类 型 的 材料 在 结 构 上
。
( 2 ) 增加 韧 性 ;
( 3 ) 耐 油 性 和耐 化学 腐 蚀 性 ; ( 4 ) 增 加 对 涂 料 的 极 性 与附着 力 或 粘
环 境 比聚 醋型 好
基本 是 线型 的 和 完 全反 应的
通过 适 当地 选 合性 ;
择 多元醇
,
扩 链 剂 和 二 异 氰 酸 酷 制 得的 T P
。
U 与给 定 的聚 合 物 进 行 共 混 来 提 高 共 混 物下
( J ) 调 节硬 度
。
列 中的 一 种或 几 种 性能
表2
SB S
密度
,
盯c
,
O。 9 2 3 7
0
。
93
硬度
30
邵人
,
43
.
扯 断强度
伸长率
,
磅/ 时
,
“
(兆 帕 )
:
召z D D
100
君 (1
4
)
J 了 。o 之0 0
(2 (
1
。
2 ,
4
.
)
% 定伸 强 度
%
,
磅/ 时
(兆 帕)
( )
。
7
)
永 久变 形
%
,
::
,
。。
1 350
, ( 撕 裂 强 度 C 型 裁 刀 磅户 寸 千 牛/ m )
丈习 。
(,
1 5
了. 7 )
熔融 指数 G
条件
g
/ 1 分 0
表 3 聚 醚型 T P U /
5 15
5
1 5
含量
,
,
%
,
8
・
“
,“
、
…
…
了
、
, 5
}
,
、
25
卜
、
‘。
密度
g
/ c
,
,
7
・
。,
_
硬度
,
邵A
扯断 强 度
6 。% 定 王 0 0 300
磅/ 时
,
2
(兆 帕 )
4 0 0 0
任 2
〔7
・
6
,
}
4 3 8 8 “ 0 0
10
3 又
・
了
,
、
2
,
仲强 度
护
夕
“o o 7 30
_
L‘ ,
% %
吸 二,
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,
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.
LS
‘ “2 5
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(
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,
・
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5
“
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1
{
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、
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‘
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“
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,
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;
‘
扯断 伸 长 率
水久变 形
,
%
70 0 8O
8 13
}
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少
、
…
{
硬, 6 “扮5
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,
竺 ,
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2 2
4
・
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{ { 气 ’
・ ・
吕2 0
7 尽石
%
王0 婆
4 7
.
10 1 15 日
9e
0 磨 耗 量 ‘ 0 9 2 5 。圈 H
一1 砂 轮 8
, ,
,
m g
)
4 ‘口
5
J a4 2 斥。
撕裂 强 度
,
C 型 裁刀
,
‘ 磅 户于 千 牛/ m
(7 夕 习)
1 一日
25
凌夕0
(习5
。
8)
370
(8 5 )
一6 4
2口
通1
(J , 一
3 3
.
3
)
克 拉希 伯 格 摸 量 T , , 压缩 永 久 变 形 室 温
巴 肖氏 回 弹 性
,
℃
e s
28 减O
64
。
厅7
%
才
%
35
J2
苯 乙 烯 嵌段 共 聚 物 的 结 构性 能 特 性
一 个橡 胶 的 中 间 嵌段
。
加 工 后 的 聚 苯 乙 烯末
连 接 成 橡胶 网 络
。
‘
端 嵌 段迸 行 物 理 交 联
工S )
。
,
在
笨 乙烯 嵌 段 共 聚 物 由 A 一 招 一 A 型 构
成;
即 苯 乙 烯 一 异 戊 二 烯一 羊 乙 烯
和苯 乙 烯一f 二 烯 一 苯 乙 烯 ( S B S )
橡 胶边 角料 的 回 炼 时 该 交 联 键 是 可 逆 的 是 相容 的
,
。
聚 苯 乙 烯 嵌 段 共 聚 物 与广 大范 围 的 材 料
它 们 可 以共 混而 给 出 很 有潜 力 的
。
这 A 一 B 一 A 型 结构 有 聚 苯 乙 烯末 端 嵌 段 和
有 用 的产 品
(总 6 2 了)
・
娜
,
表 4 聚醚 型 T
S B S 含量
,
PU /
5 B S
%
・
、
一
密度
,
c / s
邵A
,
硬度
“。 %
,
{
1
1
{
{
,
. 1
8‘
。
… 1 7 0 .
79
・
扯 断 强度
’ 0 0
“ 0 0
磅/ 时 (兆 帕 )
, ‘ ’ “ ,
2
定 伸 强度
“
… 00 2‘ “ ‘0 } ‘。。 ( , ) ‘
・
(
・
)
,
…’3 2 , 2 2 ” … “‘ ( 。 ) “
万
0 . 1
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{
一
{,
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(
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2
)
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%
‘
“
,
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,
7 30
“
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・
、
1
1
!
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(
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,
,
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2 0 . 1
70
・
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’
・
…
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(
(6
)
…‘0 0 (
{ 1
{
‘2 5
2
・
,
) ,
4 ‘ ”
・
伸长率
,
%
,
永久 变 形
‘
{
j
70 0
“o
}
8 ‘。
7 口‘
7, 8 ”5 “, O
m g 磨 耗量 5 0 0 9 2 5 0 圈 H 一 , 8 砂 轮 , 撕 裂强 度 c 型 裁刀 磅 / 时 (千牛 / m )
}
4 50
(7 日
习5
・
含 )
… 1 ‘2 0
1
}
‘ , 4
“2
“
(7 3
2
.
・
日)
“2 0
(‘口
29 .
・
3
)
2口 o
(通5
2
・
8
)
克 拉希 一 伯 格模 量 , T
压缩 永 久 变 形 @ 室
,
,
℃ %
.
1 一6
一6 s
3日
‘
5 一7
’
.
巴
肖氏 回 弹
.
瓦
,
势竺
‘
, “
.
{ ,
6 . 8
}
{
0 一8
38
1
!
,
‘,
…
. 5
表5
. ~ ~ . ~. ~ . ~ . ~. ~ . . ~
聚醚 型 T
密度
,
PU
c c
,
%
1
1
‘o
s ( 一x 一S )
1
。
‘o
S ( 一B 一 S )
J。 0 8 7 4
g
,
/
1
。
卫8
0 8
}
l
・
硬度 邵A , 忍 扯 断 强 度 磅/ 时 (兆 帕 )
0 5 % 定伸 强 度
1 。。 500
,
85
74 2 J2‘ 1 ‘ ?
“ 0 0 (3 5 )
‘6 0
(
.
)
J 61 5
3 50
(2 2
.
.
2
)
(3
(5
。
,
5
) )
.
Jz 3
(2 (3
.
5 5 6
) )
)
(2
(2
‘ a 5
)
) )
咒 定伸 强度
,
500
.
500
.
4 00 700
.
%
,
1 吕0 0
(J 2
60
‘)
, 50
(日
.
(4
.
伸 长率 磨耗
%
,
550
505 39
610
53
永 久变 形
%
9250
量5 0 0
圈H 一 2 8 砂轮 , m
, ,
g
O。 1 礴丁 。 a2 . 7
1
撕 裂 强 度 C 型 裁刀
磅 / 时(千 牛 / m )
(
.
)
2 40
(礴2
一
.
2
)
压 缩 永 久变 形 @ 室 温
%
24
5
26
7
。
I /
J
D
,
3 5
.
与T
P U
s
/
1
压 缩 比 的螺 杆
共混
,
T P U
是吸 湿 性 的
。
为 子 最佳 效 果 在
,
。
结 果 与讨 论
使 用前 必 须 加 以 干 燥 在共混 之前 T P U 共
苯 乙 烯 嵌 段共 聚物 和 T
。
P U
的共 混 物 显
,
,
混 物 的 其 它 组 分 进行 干燥 也 是 同 等 重 要 的 对 于 大 多 数 材料 来 说 为
。
示 了 相 容 性 它们 表 现 为 无 相分 离 无 脱 层
:
,
在 一 个 进 气 口 的露 点
15 0
模 压 成 型 板 是 清 彻透 明的
下 保 持 很好 的物 理 特 性
,
。
,
并 在 大 多 数情 况
,
一
20 F
’
的脱 湿 的 加 料 干 燥 器 中 于
。
一2
0
对 5 0 % 填 充 量 硬度
,
F
下 干 燥2 4 小 时 是 最 适 宜 的
,
。
如 果材 料不 干
,
0 可 以 降到 2 点 以 上 保 持很 好 的 耐 磨 性 很 好
燥 的话
熔 化 过 程将 相 反 地 受 影 响
浪 出现 起 泡 p
。 、
产品以
、
的 撕 裂 强度 与 扯 断 强 度 和更 低 温 度 的 柔 性
,
及质 量 将 降低
T P U /
萎缩
层离 和
而 湿 滑 性 和 减小 了 表 面 张 力
。
S
一 I一 S 橡
。
条纹 等 现 象 的 表 面 缺 陷
胶共 棍 物表 现 比 S 一 B 一 S 橡 胶 共 混 物 更 好
的 相容 性 而 有 更 好 的 性能 和 是 更 容 易共 混
,
橡 胶 共 聚 物 使 用 一 个单 螺杆 无
通 孔 的 一 英 付 的 济 出 机 进 行共 混
,
有2 4 /
1
我 门 使用 的 像 胶为苯 乙 烯 低 含量
。
这 表 明百
24
,
(总 6 1 8 )
价 格 低 廉 的耐 热 密封 材料 乙 烯 一 丙烯酸 醋 橡 胶
D
。
I 位b 5 谨
e
h
1 弹 性 体 密封 材料 的 分 类
当 差 的 耐 老 化 和 耐 油 性 (分 类 A A )
具 有 很好 的 耐 油 性
, ,
,
NBR
但 耐 老 化 性 较 差 (分 类
,
一 种 已知 弹 性 材 料 的 划 分
在 内容 方 面
、
B F 至 C I玲
一
,
氟 橡 胶 耐 油 和 耐 热 性能 最 好
:
是按 照 完 全 相 同 的 A S T M 一 D
, J Z Oo 和 D I N 7 s o 7 s 标 准
)o Z 。〔
SAE 一
(分 类 H K )
。
值 得 注 意 的 是 图 示 中部 的 空 白
在空 气 中 的 短 期 老 化
,
。
因 此术 文 的研 究 的在 于
一空白
。
通过 开 发 一 种具 有
J 和 在 芳 香族 互S T 人 3 号 油 中 的溶 胀 来进 行 的
良好 耐 热 性 和 价 洛 低 廉 的 耐 油 橡 胶来 填 补 这
并 根 据 耐 热和耐 油性 来划 分 等级 和类 型 在图
.
.
1
.
中作 为 极 限 值
食
,
,
可 以 认 为N R 具 有 相
‘
,
甸召.
叫卜 .
、 奋 呀价
. ~
卜
二
, 卜
响 二闷 .
~
.
, .
.
,
, ‘
户
闷
- . . ,
,
.
、 沪 一 ‘,
二卜
J
. 卜 一 日 闷卜 .
,
卜闷卜
明,
叫卜 . .
.
叼卜 ‘口‘ 口.
卜
,
.
日卜 ‘
,
口 确 ‘
呼
. , 叫.
叼
二,
司
.
卜口 ‘ .
州卜
.
,
.
口
.
,
月
闷卜
确,
. 心.
、
,
‘
,
,
,
.
.
‘ .
,
. ,
气护. . ,
闷,
一, 确叼.
, , .
份 苯 乙 炜 介 般决 定 了 与 了 P U
。
的 相 容性故 而 测定 苯 乙 烯 的 最 好 水平 的许 多 工 作 是 必要 的 表6
。
一
’卜
—醚 型 一 — 万 聚
T P f
,
~
一
一
’
、
-
一
—一
“
~
. . , .
~
一一
~
.
.
,
一
一 一一
5 15
4 O
曰. 的. . . . . . . , . . , 月 圈翻 民, 洲 ~
.
5 15
50 1
。
SB S
4O 1
。
密度 , 硬度
,
名 /
c “
召人 苏
,
{
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1
.
10
1
,
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02
02
台5
‘口 0 0 ‘0 0 理 (了 4
.
6 分
.
6 5
.
70
扯断 强 度
10 0 3 口O
磅/ 步 〔 帕) 兆 l [
一
万)
22了 22 ‘
(
.
户夕
2 0 7百
曳 拍 % 定仲弓 度
(了
.
.
才)
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(
(
.
2 了
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,
(
2
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(2 (3
4)
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.
7
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。
一
1
。
SB S
0 3
65
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%
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(
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.
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。
150 0
12)
。
写
护
1200 7 (
召 )
‘2 3
5
)
300
)
300
伸长率
一
,
%
,
(2
o)
275
7j 5 60
700 5口 50
593 53
66 ) 6O
655
水久 变 形
・
79
磨耗鼓5 0 0 9 2
圈
,
8 ; H 一1 砂 轮 m g , 撕 裂 强 度 (C 型 裁 刀 磅/ 时 (千 牛/ m ) , 压 缩 永 久 变 形 @ 室温 % }
‘
102
1la
2 60
56
.
‘5 0
(
7,
。
.
2
)
3 硬 5 日. 。) 。
(
(4 5 幻
260
(4 石
.
8
)
24
,
二
26
。
7
对 于 这 些 共棍 物 的应 用 方 面
例 如鞋 底 柔性
、
的增 塑 剂
。
同 时 PV C 中 的 增 塑 剂 的损 失 导
。
需要 韧 性
性
。
、
好 的耐 磨 性
,
耐 撕 裂 和 耐 湿滑
、 、
致 损失 柔 性并发 脆
而 在T P U /
。 。
橡 胶共 棍
门 窗 封 条应 用 方 面需 要 低 温
。 。
耐
C
物 中则 不 可 能 发 生 这 些 现 象
附 引用 文 献
R 译自 《
G
,
磨 和韧 性
i 在 其 它 应 用 方 访如 辊筒
,
弹性 带
2
篇 (略 ) W
o r
以 及 代 替 F V C 和 热 固 性橡 胶
在 代替 F V
u
bb e r
l 》 V d
o
, l z 96
.
沁
的 这 种 情况 下
T 护U
,
/ 橡 胶 共 棍 物 不 含有
I J ~ 1吕
可 能 渗 出 表而 的
会 与油 漆 及其 它 涂 料 反 应
(王 荣 辉 译
安 又 祯校 )
・
(总 G 1 9 )
ZJ