Page 53 - 《橡塑技术与装备》2024年9期
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理论与研究                                                   陆志鹏 等·热塑性弹性体合成与改性的研究进展


                剂、四氯化硅为偶联剂，采用阴离子聚合法制备出了                           械性能和化学稳定性，适于大批量生产                 [26] 。胡仕恺等
                具有星型嵌段结构的 SIS，测试结果表明，此方法制                         [27]  以高结构对称性、高刚性的二甲基联苯二异氰酸酯、
                备的 SIS 具有较高的断裂伸长率和拉伸强度。LIANG                      对苯二异氰酸酯和 1,5- 萘二异氰酸酯以及含有氨基甲
                等  [17]  首先采用化学还原负载法制备出了具有超大孔结                    酸酯基团的新型扩链剂通过预聚法制备 TPU，测试结
                构的 Pd/3DOM  g-C 3 N 4 催化剂，然后利用此催化剂在               果表明，所制备 TPU 具有更好的耐热性，且耐热性随
                较为温和的反应条件下催化制备出了 SEBS，结果表                         硬段长度的增加、软段分子量的下降而增加。KANG
                明，此催化剂表现出优异的加氢活性和选择性，SEBS                         等  [28]  通过逆硫化技术和动态聚合反应制备出了含硫
                的总加氢度达到了 98%。刘东妮等              [18]  以环己烷为溶       多元醇，并将含硫多元醇与二异氰酸酯进行反应制备
                剂、 Pt/g-C 3 N 3 为催化剂，对 SIS 进行非均相加氢催化，             TPU，测试结果表明，所制备 TPU 具有可溶性，且具
                成功制备出了具有较高加氢度的 SEPS，测试结果表                         有良好的机械强度、延展性、弹性和阻燃性能。
                明，此方法制备的 SEPS 具有较好的耐热性和耐老化                        2.2 TPU 的改性
                性且拉伸强度、断裂伸长率等力学性能也明显提升。                               TPU 存在阻燃性和耐热性差等缺点             [29~30] ，常需通
                1.2 SBC 的改性                                       过改性来改善其性能         [31~32] ，使其能满足生产生活的需
                    虽然 SBC 具有较好的热稳定性、耐老化性和生物                      求。张龙等     [33]  对比研究了 TPU/ 非晶尼龙 6 （A-PA6）
                兼容性等，但在某些特定领域应用仍存在不足，故常                           和 TPU/ 结晶的尼龙 6（C-PA6）塑料合金的耐溶性，
                需对 SBC 进行改性来提高其性能            [19] 。目前，SBC 改       结果表明，TPU/A-PA6 塑料合金的耐溶性更好，且
                性 的 研 究 多 集 中 于 SEBS 改 性 方 面   [20~21] 。 应 文 豪  [22]  塑料合金的耐热、抗拉和耐溶等性能均随 A-PA6 添
                等以石蜡油为增塑剂，制备了不同类型的 SEBS/PP （聚                     加量的增加而增加。HU 等          [34]  利用聚磷酸铵和阿仑膦
                丙烯）复合材料，测试结果表明，以高分子量 SEBS                         酸钠对 TPU 进行阻燃改性，测试结果表明，复合材料

                为基体的复合材料的力学性能最好 ；以线性分子结构                          不仅具有较强的阻燃性能，相比于纯 TPU 还具有更
                SEBS 为基体的复合材料的抗老化性能最好 ；以无规                        好的柔性和弹性。WANG 等           [35]  利用球形 SiO 2 纳米颗
                共聚 PP 为改性剂的复合材料的力学性能更好，且复                         粒制备了 TPU/SiO 2 复合材料，测试结果表明，球形
                合材料的拉伸强度和冲击强度随 PP 添加量的增加而                         SiO 2 可以明显改善 TPU 的抗拉强度和耐热性能，且
                增加。高继升等       [23]  以碳纳米管（CNTs）为导电纳米              复合材料的抗拉强度和耐热性能随 SiO 2 粒径的减小而
                填料，分别利用热压法和呼吸图案法制备出了超疏水                           提高。同时，相比于实心球形 SiO 2 纳米颗粒，空心球
                SEBS/CNTs 复合材料和蜂窝孔结构 SEBS/CNTs 复合                 形 SiO 2 纳米颗粒改性的 TPU 具有更高的力学性能。
                材料，测试结果表明，所制备复合材料均具有较好的
                动态耐久性，可用于制造柔性传感器。                                 3 TPEE
                                                                      TPEE 是一种由结晶性聚酯硬段与无定形聚酯或
                2 TPU                                             聚醚软段组成的具有较高耐热性的弹性体，根据软链
                    TPU 是最早被发现可通过热塑性塑料加工方法加                       段组成的不同，可分为聚醚型和聚酯型                  [36~37] 。TPEE
                工的弹性体材料       [24] ，其分子结构由硬链段和软链段交                的硬段能为其提供良好的刚性、极性和结晶性 ；软段
                替组成，硬链段由异氰酸酯与扩链剂反应形成，主要                           能为其提供良好的耐热性、耐低温性、耐磨性和耐蠕
                起交联和补强的作用 ；软链段由柔性聚醚或聚酯组成，                         变性，是一种具有优异性能的弹性体，广泛应用于轨
                决定了弹性。TPU 具有优异的耐磨性、耐水解性、耐                         道交通、汽车部件和电子电气等领域               [38] 。
                油性、抗冲击性和生物相容性等，广泛应用于交通、                           3.1 TPEE 的合成
                电器、医疗等领域        [25] 。                                TPEE 一般是以对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲
                2.1 TPU 的合成                                       酸丁二醇酯等酯类物质以及聚醚、聚酯和小分子醇类
                    TPU 一般是由聚醚 / 聚酯等多元醇、二异氰酸酯                     物质为原料，通过端羟基聚醚、端乙酰氧基聚醚或链
                和扩链剂聚合而成。按反应步骤其合成方法可分为单                           交换等方法合成的        [39] 。其中，端羟基聚醚法操作简单、
                步法和预聚法，单步法具有简单、高效、成本低等优点，                         产率高，是生产 TPEE 最常用的合成方法 ；链交换法
                但是易发生副反应 ；预聚法合成的 TPU 具有良好的机                       利于聚合物原料再生利用，是最环保的合成方法之一。


                2024     第   50 卷                                                                       ·5·
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