概论 1
一、热塑性弹性体的一般概念 1
(一)什么是热塑性弹性体 1
(二)热塑性弹性体的分类 2
二、热塑性弹性体的发展史 3
(一)发展背景 3
(二)发展概况 6
三、热塑性弹性体的工业生产和消耗 8
(一)美国 12
(二)日本 18
(三)西欧 20
四、热塑性弹性体的评价和展望 21
(一)评价 21
(二)展望 25
参考文献 26
第一篇 热塑性弹性体的合成 31
第一章 苯乙烯类热塑性弹性体 31
一、引言 31
二、热塑性线型三嵌段弹性体ABA的合成 35
(一)单官能团引发剂的三步加料法 37
(二)双官能团引发剂的两步加料法 46
(三)单官能团引发剂的两步加料和偶联反应法 51
(四)单官能团引发剂的两步混合加料法 54
(五)双官能团引发剂的一步加料法 63
1.分子量的影响 68
三、热塑性星形(放射型)嵌段弹性体(AB)nR的合成 71
(一)对称性放射型嵌段共聚物 73
(二)非对称性放射型嵌段共聚物 79
(一)三嵌段共聚物ABC 81
四、热塑性三嵌段弹性体ABC及多嵌段CBA(ABC)n的合成 81
(二)多嵌段共聚物CBA(ABC)n 83
参考文献 85
第二章 苯乙烯类热塑性弹性体的化学改性 92
一、引言 92
二、SDS的加氢反应 93
(一)对SDS加氢的一般要求 93
(二)SDS加氢用催化剂 96
(三)对加氢用SDS的要求 102
(四)加氢反应 102
(五)加氢产物的鉴定及应用 105
(一)概述 106
三、ABA的磺化、氯磺化及氯烷基化反应 106
(二)磺化反应 108
1.中间橡胶链段B上的磺化反应 108
2.两端塑料链段A上的磺化反应 110
3.在ABA活性末端基上的磺化反应 112
(三)氯磺化反应 113
(四)氯烷基化反应 117
四、ABA的卤化氢加成反应 119
(一)ABA两端嵌段上的氯化氢加成反应 119
(二)ABA中间嵌段上的卤化氢加成反应 122
五、ABA的羟基化反应 122
(一)两端A嵌段上的羟基化反应 123
(二)中间B嵌段上的羟基化反应 126
六、ABA的其它化学改性 128
(一)ABA的羧基化反应 128
(二)ABA的接枝交联反应 129
(三)ABA与一氯化硫的反应 131
参考文献 132
第三章 接枝型热塑性弹性体 134
一、引言 134
二、氯化丁基橡胶为主链的接枝共聚物 135
(一)氯化丁基橡胶-苯乙烯接枝共聚物 135
(二)氯化丁基橡胶-茚接枝共聚物 137
三、聚丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 139
(一)以乙丙橡胶为主链、引入苯乙烯单体的接枝共聚反应 142
四、乙丙橡胶-苯乙烯类接枝共聚物 142
(二)高分子单体与乙烯、丙烯的三元接枝共聚反应 143
参考文献 149
第四章 聚氨酯型热塑性弹性体 151
一、概述 151
二、原料及中间体 154
(一)二异氰酸酯的合成及其性能 154
2.聚酯的合成 159
1.聚醚的合成 159
(二)多羟基化合物的合成 159
(三)链延伸剂 161
三、合成方法和主要品种 161
(一)热塑性聚氨酯橡胶的合成 161
(二)热塑性聚氨酯橡胶的主要品种 164
四、结构与性能 168
(—)软段 168
2.组分的影响 169
(二)硬段 171
1.二异氰酸酯的组分对弹性体物理性能的影响 172
2.链延伸剂的组分对橡胶性能的影响 173
(三)基团的稳定性 175
参考文献 177
第五章 聚酯型热塑性弹性体 179
一、概述 179
二、聚酯型热塑性弹性体的合成 181
1.二羧酸及其衍生物 183
(一)共聚物的原料 183
2.长链可聚二醇 184
3.低分子量二醇 185
(二)其它添加剂 186
1.链增长剂 186
2.稳定剂 186
3.无机填料 188
(三)共聚物的合成方法及简单物性 188
1.预聚阶段 188
3.反应催化剂 189
2.后缩聚阶段 189
4.固相后缩聚 192
三、国内外研制发展的概况 193
(一)国外概况 193
(二)国内概况 199
参考文献 201
第六章 聚烯烃类热塑性弹性体 202
一、概述 202
(一)嵌段或接枝型的EP(D)M 203
(二)部分硫化的EP(D)M 204
二、聚烯烃类热塑性弹性体的合成 206
(一)部分结晶型热塑性乙丙橡胶 206
1.原料及其配比 206
2.特级EP(D)M的合成 208
3.特级EP(D)M与聚烯烃树脂的共混 212
(二)部分硫化型热塑性乙丙橡胶 217
1.热塑性聚烯烃树脂 217
2.硫化剂 217
3.硫化作用 218
4.共混过程 219
三、聚烯烃类热塑性弹性体的展望 222
参考文献 223
第七章 聚硅氧烷类热塑性弹性体 226
一、概述 226
二、聚硅氧烷类热塑性弹性体的合成 228
(一)不同有机硅氧烷嵌段共聚物 228
1.线型有机硅氧烷聚合的嵌段共聚物 229
2.采用环硅氧烷合成ABA型的嵌段共聚物 231
3.带侧基的新型聚硅氧烷嵌段共聚物 233
(二)聚烯烃或芳香族烯烃-聚硅氧烷嵌段共聚物 234
(三)聚芳醚-聚硅氧烷嵌段共聚物 237
(四)聚酯-聚硅氧烷嵌段共聚物 242
三、对聚硅氧烷类热塑性弹性体的评价 247
参考文献 252
第八章 络合离子键型热塑性弹性体 254
一、概述 254
(一)共聚物原料 256
二、离子聚体的制备 256
(二)阳离子给予体 257
(三)制备方法 259
1.液液法 259
2.熔融法 261
3.料液法 264
4.高压直接制备法 264
5.两种共聚物离子交联混合料的制备 266
1.二元共聚物 267
三、种新型的络合离子键型热塑性弹性体 267
(一)含乙烯基吡啶的二元或三元共聚物 267
2.三元共聚物 268
(二)新型的丙烯酸酯络合离子键型热塑性弹性体 269
(三)磺化EPDM离子键型热塑性弹性体 271
(四)磺化羟烷基酯离子键型热塑性弹性体 274
参考文献 276
第二篇 热塑性弹性体的结构与物理机械性能 279
第九章 热塑性弹性体的结构 279
一、塑性弹性体高分子链化学结构的特征 279
(一)化学结构的一般表示式 279
(二)构成热塑性弹性体的化学结构条件 282
(三)嵌段结构的统计理论 285
二、塑性弹性体高分子链的形态——远程结构 292
(一)热塑性弹性体的分子形态和分子量的关系 293
(二)高分子链的均方半径与嵌段结构之间的关系 296
(三)高分子的特性粘数与嵌段链形态之间的关系 299
(一)在稀溶液中微相分离的初级结构 306
三、热塑性弹性体聚集态微相分离结构形态学 306
(二)在浓溶液中微相超分子结构 309
(三)固态热塑性弹性体的微相分离结构 310
(四)影响微相分离结构的一些因素 322
参考文献 338
第十章 热塑性弹性体的一般物理性质 343
一、热塑性弹性体的热转变温度 343
(一)非晶态热塑性弹性体玻璃化温度的双重性 343
(二)结晶性热塑性弹性体的转变温度 346
二、热塑性弹性体的溶解性和溶解速度 353
三、热塑性弹性体的溶胀性质 357
四、热塑性弹性体高分子链的乳化作用 358
五、热塑性弹性体的增混作用 366
参考文献 372
第十一章 热塑性弹性体的力学性能 374
一、热塑性弹性体物理交联区域在拉伸过程中的填充效应 374
二、在大形变过程中热塑性弹性体的应力-应变关系 377
三、热塑性弹性体拉伸性能与各种因素之间的关系 385
(一)各种化学结构的影响 385
(二)硬嵌段和软嵌段单体比值的影响 391
(三)中间嵌段结构的影响 393
(四)分子量分布的影响 395
(五)嵌段连接方式的影响 395
(六)硬段单体结构的影响 400
(七)嵌段与接枝结构的影响 400
(八)空间立体嵌段结构的影响 405
(九)离子-络合型交联结构的影响 405
(十)外界因素的影响 408
(一)热塑性弹性体力学内耗曲线的一般特点 418
四、热塑性弹性体的动态力学性能 418
(二)热塑性弹性体与共聚物之间力学内耗的比较 422
(三)热塑性弹性体结构对力学内耗的影响 422
(四)溶剂对热塑性弹性体力学损耗的影响 425
五、在高分子合金中热塑性弹性体的增韧性能 427
(一)研究增韧性高分子合金的概貌 429
(二)热塑性弹性体和其它高分子的相容性 430
(三)增韧性高分子合金结构的基本形态 434
(四)影响增韧高分子合金结构和性质的因素 438
参考文献 446
第二章 热塑性弹性体的流变性能 449
一、热塑性弹性体的流变方程 449
(一) “牛顿型”流变方程 449
(二)非牛顿型流变方程 453
二、热塑性弹性体的流变性能 458
(一)剪切应力-剪切形变流变曲线的考察 458
(二)表观粘度-剪切速率曲线的考察 460
(三)表观粘度-剪切应力曲线的考察 462
(四)流动活化能和温度的关系 463
(五)巴拉斯效应(膨胀效应) 464
(六)不稳定流动 465
(七)流变体的断裂强度和断裂伸长率 466
(八)热塑性弹性体熔体粘度和分子量指数的关系 468
(九)嵌段结构对熔体流动性的影响 469
三、影响流变性能的各种因素 470
(一)整体分子量的影响 470
(三)两头嵌段大小的影响 472
(二)中间嵌段结构的影响 472
(四)大范围温度变化的影响 474
参考文献 477
第十三章 热塑性弹性体的分子量和分子量分布 478
一、用GPC法测定热塑性弹性体分子量及分子量分布的原理 478
二、实验实例的考察 485
三、影响GPC数据的一些因素 492
参考文献 497
第十四章 热塑性弹性体的结构分析 498
一、红外光谱 499
二、核磁共振波谱法 501
(一)一般原理 501
(二)热塑性弹性体内氢原子的化学位移 503
(三)用核磁共振波谱法研究热塑性弹性体结构的实例 506
三、紫外光谱法 509
(一)一般原理 509
(二)测定实例 510
四、动态温谱法 514
参考文献 519
第三篇 热塑性弹性体的加工和应用 521
第十五章 热塑性弹性体的成型加工 521
一、热塑性弹性体加工的基本原理和主要特点 521
(一)加工原理 522
(一)配合 527
1.聚苯乙烯及其它塑料 527
二、热塑性弹性体的加工工艺 527
(二)主要特点 527
2.填充剂 528
3.软化剂 529
4.抗氧剂 530
5.隔离剂与着色剂 531
(二)混炼及造粒 531
1.开炼机混炼 532
2.密炼机混炼 533
2.注射工艺对产品性能的影响 534
1.一般注射工艺 534
(三)注射成型 534
3.螺杆混炼 534
3.发泡制品的注射成型 540
4.注射工艺举例 541
三、热塑性弹性体的共混工艺 543
(一)共混物的形态 543
(二)共混历程的设计 545
(三)共混工艺实例 546
参考文献 548
第十六章 热塑性弹性体的应用 550
一、塑料改性 550
(一)引言 550
(二)低密度聚乙烯(LDPE)的改性 552
(三)高密度聚乙烯(HDPE)的改性 554
(四)聚丙烯(PP)的改性 554
(五)聚苯乙烯(PS)的改性 556
(六)柏油改性 558
(一)引言 561
二、粘合剂 561
(二)(ariflex TR-1000粘合剂的特性 562
1.薄膜透明度 563
2.应力-应变性质 566
3.玻璃化温度 567
(三)热熔粘合剂 575
1.热熔粘合剂的特点 575
2.熔融自动粘合剂的制备及其使用 577
(四)粘合剂的稳定作用 580
1.压敏粘合剂 581
(五)粘合剂的应用分类 581
2.接触粘合剂 583
3.层压粘合剂 584
三、制鞋工业 584
(一)引言 584
(二)直接鞋底 586
(三)单独鞋底 587
四、胶带 588
参考文献 591