熱塑性彈性體

介紹

熱塑性彈性體，簡稱TPE或TPR，是Thermoplastic rubber的縮寫。是常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的一類彈性體。熱塑性彈性體的結(jié)構(gòu)特點是由化學(xué)鍵組成不同的樹脂段和橡膠段，樹脂段憑借鏈間作用力形成物理交聯(lián)點，橡膠段是高彈性鏈段，貢獻(xiàn)彈性。塑料段的物理交聯(lián)隨溫度的變化而呈可逆變化，顯示了熱塑性彈性體的塑料加工特性。因此，熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械性能和熱塑性塑料的工藝加工性能，是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，常被人們稱為第三代橡膠。

自從1958 年Bayer公司首次制備出熱塑性聚氨酯( TPU) 以來，TPE就得到了迅速發(fā)展，尤其是1963年苯乙烯類熱塑性彈性體問世以后，關(guān)于熱塑性彈性體的制備理論逐步得到完善，應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。

熱塑性彈性體的主要用途

熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到改性。熱塑性彈性體所具有的橡膠與塑料的雙重性能和寬廣的特性，使之在橡膠工業(yè)中廣泛用于制造膠鞋、膠布等日用制品和膠管、膠帶、膠條、膠板、膠件以及膠粘劑等各種工業(yè)用品。同時，熱塑性彈性體還可代替橡膠大量用在PVC、PE、PP、PS等通用熱塑性樹脂甚至PU、PA、CA等工程塑料的改性上面，使塑料工業(yè)也出現(xiàn)了嶄新的局面。

熱塑性彈性體的種類

熱塑性彈性體可概括為通用TPE和工程TPE兩個類型，目前己發(fā)展到l0大類30多個品種。從1938年德國Bayer最早發(fā)現(xiàn)聚氨酯類TPE，1963年和1965年美國Phillips和Shell，開發(fā)出苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段聚合物TPE，到70年代美歐日各國開始批量生產(chǎn)烯烴類TPE以來，技術(shù)不斷創(chuàng)新，新的TPE品種不斷涌現(xiàn)，構(gòu)成了當(dāng)今TPE的龐大體系，使橡膠工業(yè)與塑料工業(yè)結(jié)合聯(lián)姻大大向前邁進了一步。 世界上已工業(yè)化生產(chǎn)的TPE有：苯乙烯類（SBS、SIS、SEBS、SEPS）、烯烴類（TP0、TPV）、雙烯類（TPB、TPI）、氯乙烯類（TPVC、TCPE）、氨酯類（TPU）、酯類（TPEE）、酰胺類（TPAE）、有機氟類（TPF）、有機硅類和乙烯類等，幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域。

熱塑性彈性體的制造方法

通常按制備方法的不同，熱塑性彈性體主要分為化學(xué)合成型熱塑性彈性體和橡塑共混型熱塑性彈性體 2 大類。前者是以聚合物的形態(tài)單獨出現(xiàn)的，有主鏈共聚、接技共聚和離子聚合之分。后者主要是橡膠與樹脂的共混物，其中還有以交聯(lián)硫化出現(xiàn)的動態(tài)硫化膠（TPE-TPV）和互穿網(wǎng)絡(luò)的聚合物（TPE—IPN）。 現(xiàn)在，TPE以TPS和TPO為中心，在世界各地獲得了迅速發(fā)展，兩者的產(chǎn)耗量已占到全部TPE的80%左右。雙烯類TPE和氯乙烯類TPE也成為通用TPE的重要品種。其它如TPU、TPEE、TPAE、TPF等則轉(zhuǎn)向了以工程為主。

熱塑性彈性體的加工

熱塑性彈性體具有硫化橡膠的物理機械性能和軟質(zhì)塑料的工藝加工性能。由于不需再像橡膠那樣經(jīng)過熱硫化，因而使用簡單的塑料加工機械即可很容易地制成最終產(chǎn)品。它的這一特點，使橡膠工業(yè)生產(chǎn)流程縮短了l/4，節(jié)約能耗25%～40%，提高效率10～20倍，堪稱橡膠工業(yè)又一次材料和工藝技術(shù)革命。

制造加工熱塑性彈性體的主要兩種方法是擠塑和注塑成型，模塑成型用得極少。通過注塑成型來制造加工熱塑性彈性體，既快速又經(jīng)濟。用于一般熱塑性塑料的注塑成型方法和設(shè)備均適用于熱塑性彈性體。

熱塑性彈性體還可通過吹塑、熱成型以及熱焊接進行加工。而這些方法均不能應(yīng)用于熱固性橡膠制品。

熱塑性彈性體在加工應(yīng)用上有以下特點：

1、可用標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性塑料加工設(shè)備和工藝進行加工成型，如擠出、注射、吹塑等。

2、不需硫化，可制備生產(chǎn)橡膠制品，減少硫化工序，節(jié)約投資，能耗低，工藝簡單、加工周期縮短，生產(chǎn)效率提高，加工費用低。

3、邊角廢料可回收使用，節(jié)省資源，也對環(huán)境保護有利。

4、由于在高溫下易軟化，所制產(chǎn)品的使用溫度有一定限制。

熱塑性彈性體的性能特點

熱塑性彈性體的優(yōu)點：

（1）可用一般的熱塑性塑料成型機加工，例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等。

（2）能用橡膠注塑成型機硫化，時間可由原來的20min左右，縮短到lmin以內(nèi)。

（3）可用壓出機成型硫化，壓出速度快、硫化時間短。

（4）生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和最終出現(xiàn)的廢品，可以直接返回再利用。

（5）用過的TPE舊品可以簡單再生之后再次利用，減少環(huán)境污染，擴大資源再生來源。

（6）不需硫化，節(jié)省能源，以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例：橡膠為188MJ/kg，TPE為144MJ/kg，可節(jié)能25%以上。

（7）自補強性大，配方大大簡化，從而使配合劑對聚合物的影響制約大為減小，質(zhì)量性能更易掌握。

（8）為橡膠工業(yè)開拓新的途徑，擴大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。

熱塑性彈性體的缺點：

TPE的耐熱性不如橡膠，隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制。同時，壓縮變形、彈回性、耐久性等同橡膠相比較差，價格上也往往高于同類的橡膠。但總的說來，TPE的優(yōu)點仍十分突出，而缺點則在不斷改進之中，作為一種節(jié)能環(huán)保的橡膠新型原料，發(fā)展前景十分看好。

常見熱塑性彈性體種類及性能特點

1．苯乙烯類TPE

苯乙烯類TPE又稱TPS，為丁二烯或異戊二烯與苯乙烯嵌段型的共聚物，其性能最接近SBR橡膠，是化學(xué)合成型熱塑性彈性體中最早被人們研究的品種之一，是目前世界上產(chǎn)量最大的 TPE。代表性的品種為苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS），廣泛用于制鞋業(yè)，已大部分取代了橡膠；同時在膠布、膠板等工業(yè)橡膠制品中的用途也在不斷擴大。SBS還大量用作PS塑料的抗沖擊改性劑，也是瀝青鋪路的瀝青路面耐磨、防裂、防軟和抗滑的優(yōu)異改性劑。 以SBS改性的PS塑料，不僅可像橡膠那樣大大改善抗沖擊性，而且透明性也非常好。以SBS改性的瀝青路面較之SBR橡膠、WRP膠粉，更容易溶解于瀝青中。因此，雖然價格較貴，仍然得到大量使用?，F(xiàn)今，更以防水卷材進一步推廣到建筑物屋頂、地鐵、隧道、溝槽等的防水、防潮上面。SBS與S-SBR、NP橡膠并用制造的海綿，比原來PVC、EVA塑料海綿更富于橡膠觸感，且比硫化橡膠要輕，顏色鮮艷，花紋清晰。因而，不僅適于制造膠鞋中底的海綿，也是旅游鞋、運動鞋、時裝鞋等一次性大底的理想材料。 近些年來，異戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物（SIS）發(fā)展很快，約90%用在粘合劑方面。SBS和SIS的最大問題是不耐熱，使用溫度一般不能超過80℃。同時，其強伸性、耐候性、耐油性、耐磨性等也都無法同橡膠相比。為此，近年來美歐等國對它進行了一系列性能改進，先后出現(xiàn)了SBS和SIS經(jīng)飽和加氫的SEBS和SEPS。SEBS（以BR加氫作軟鏈段）和SEPS（以IR加氫作軟鏈段）可使抗沖強度大幅度提高，耐天候性和耐熱老化性也好。日本三菱化學(xué)在1984年又以SEBS、SEPS為基料制成了性能更好的混合料，并將此飽和型TPS命名為“Rubberron”上市。因此，SEBS和SEPS不僅是通用，也是工程塑料用的改善耐天候性、耐磨性和耐熱老化性的共混材料，故而很快發(fā)展成為尼龍（PA）、聚碳酸酯（PC）等工程塑料類“合金”的增容劑。此外，還開發(fā)了環(huán)氧樹脂用的高透明性TPS以及醫(yī)療衛(wèi)生用的生體無毒TPS等許多新的品種。 SBS或SEBS等與PP塑料熔融共混，還可以形成IPN型TPS。所謂IPN，實際是兩種網(wǎng)絡(luò)互相貫穿在一起的聚合物，故又稱之為互穿網(wǎng)絡(luò)化合物。雖然它們大多數(shù)屬于熱固性樹脂類，但也有不少像TPE的以交叉連續(xù)相形態(tài)表現(xiàn)出來的熱塑性彈性體。用SBS或SES為基材與其他工程塑料形成的IPN—TPS，可以不用預(yù)處理而直接涂裝。涂層不易刮傷，并且具有一定的耐油性，彈性系數(shù)在低溫較寬的溫度范圍內(nèi)沒有什么變化；大大提高了工程塑料的耐寒和耐熱性能。苯乙烯類化合物與橡膠接技共聚也能成為具有熱塑性的TPE，已開發(fā)的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR/苯乙烯、NP/苯乙烯等。

2．烯烴類TPE

烯烴類TPE系以PP為硬鏈段和EPDM為軟鏈段的共混物，簡稱TPO。由于它比其它TPE的比重輕（僅為0.88），耐熱性高達(dá)100℃，耐天候性和耐臭氧性也好，因而成為TPE中又一發(fā)展很快的品種。1973年出現(xiàn)了動態(tài)部分硫化的TPO，1981年出現(xiàn)了完全動態(tài)硫化型的TPO，性能又大為改觀，最高溫度可達(dá)120℃。這種動態(tài)硫化型的TPO簡稱為TPV，主要是對TPO中的PP與EPDM混合物在熔融共混時，加入能使其硫化的交聯(lián)劑，利用密煉機、螺桿機等機械高度剪切的力量，使完全硫化的微細(xì)EPDM交聯(lián)橡膠的粒子，充分分散在PP基體之中。通過這種交聯(lián)橡膠的”粒子效果”，導(dǎo)致TPO的耐壓縮變形性、耐熱老化性、耐油性等都得到明顯改善，甚至達(dá)到了CR橡膠的水平，因而人們又將其稱為熱塑性硫化膠。 利用TPV的耐油性，現(xiàn)已用其替代NBR、CR制造各種橡膠制品。TPV還可以與PE共混，同SBS等其它TPE并用，互補改進性能。現(xiàn)在，在汽車上已廣泛作為齒輪、齒條、點火電線包皮、耐油膠管、空氣導(dǎo)管以及高層建筑的抗裂光澤密封條，還有電線電纜、食品和醫(yī)療等領(lǐng)域，其增長幅度大大超過TPS。 近年，在TPV的基礎(chǔ)上推出了聚合型TPO，使TPV的韌性和耐低溫等性能又出現(xiàn)了新的突破。美國也開發(fā)出綜合性能更好的IPN型TPO。1985年又出現(xiàn)完全動態(tài)硫化型的PP/NBR—TPV，它以馬來酸酐與部分PP接枝，以部分NBR用胺處理，形成胺封末端的NBR。這種在動態(tài)硫化過程中能形成少量接技與嵌段的共聚物，可取代NBR用于飛機、汽車、機械等方面的密封件、軟管等。這種共混體由于兩種材料極性不同，彼此不能相容，因而在共混時必須加入MAC增容劑。這類增容劑主要有：亞乙基多胺化合物，例如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺，還有液體NBR和聚丙烯馬來酸酐化合物等。 馬來西亞1988年開發(fā)成功了PP/NR TPV，它的拉伸和撕裂強度都很高，壓縮變形也大為改善，耐熱可達(dá)100—125℃。同期，還研發(fā)出PP/ENR--TPV，它是使NR先與過氧乙酸反應(yīng)制成環(huán)氧化NR，再與PP熔融共混而得。性能優(yōu)于PP/NR-TPV和PP/NBR--TPV，用于汽車配件和電線電纜等方面。在此期間，英國又出現(xiàn)了PP/IIR—TPV、PP/CI一IIR—TPV，美國開發(fā)了PP/SBR、PP/BR、PP/CSM、PP/ACM、PP/ECO等一系列熔融共混物，德國制成了PP/EVA，使PP與各種橡膠的共混都取得了成功。此外，見之于市場的還有EPDM/PVC、 IIR/PE等。 目前，以共混形式采用動態(tài)全硫化技術(shù)制備的TPE已涵蓋了11種橡膠和9種樹脂，可制出99種橡塑共混物。其硫化的橡膠交聯(lián)密度已達(dá)7×10-5mol/ml（溶脹法測定），即有97%的橡膠被交聯(lián)硫化，抗拉伸長率大于100%，拉伸永久變形不超過50%。 TPV可以用塑料加工通用的吹塑、注塑和擠出成型等方式生產(chǎn)各種零件。吹塑制品有汽車的空氣凈化器導(dǎo)管、齒輪罩防護套、聯(lián)軸節(jié)護套等。注塑制品有塞頭襯墊、反光鏡襯墊、腳踏剎車襯墊、剎車增力裝置導(dǎo)管護套、曲軸罩護套等，還可制造同步帶。擠出制品有電線電纜護套、燃料管外層膠和各種密封條。尤其是汽車上的密封條，使用TPV已成為時髦，包括實心和發(fā)泡產(chǎn)品，靜密封和準(zhǔn)動/動態(tài)密封制品等等，已基本取代了橡膠。 目前在烯烴基TPE中，TPO約占80%一85%，TPV占l5%-20%。為適應(yīng)不同加工方式及用途，一般都在10—20種以上。雖然它們對具體生產(chǎn)方法和生產(chǎn)量大多未公布，但不外乎都是烯烴類的各種熔融共混物。熔融共混的TPV正成為各橡膠、塑料生產(chǎn)廠家競相發(fā)展的新型橡塑材料和最熱門的研發(fā)課題。還有各種TPO-TPV之間的相互共混，如EPDM/PP TPV與NBR/PP--TPV，ACM/PP TPV與EPDM/PA-TPV等，也正成新的改性共混材料。

3．二烯類TPE

二烯類TPE主要為天然橡膠的同分異構(gòu)體，故又稱之熱塑性反式天然橡膠（1-NR）。早在400年前，人們作為天然橡膠即發(fā)現(xiàn)了這種材料，但因其產(chǎn)自于與三葉橡膠樹不同的古塔波和巴拉塔等野生樹上，因而稱為古塔波橡膠、巴拉塔橡膠。這種T—NR用作海底電纜和高爾夫球皮等雖已有100余年歷史，但因呈熱塑性狀態(tài)，結(jié)晶性強，可供量有限，用途長期未能擴展。 1963年以后，美、加、日等國先后以有機金屬觸媒制成了合成的T-NR-反式聚異戊二烯橡膠，稱之為TPI。它的微觀結(jié)構(gòu)同異戊橡膠（IR）剛好相反，反式結(jié)合99%，結(jié)晶度40%，熔點67℃，同天然產(chǎn)的古塔波和巴拉塔橡膠極為類似。因此，已開始逐步取代天然產(chǎn)品，并進一步發(fā)展到用于整形外科器具、石膏代替物和運動保護器材。近年來，利用TPI優(yōu)異的結(jié)晶性和溫度的敏感性，又成功地開發(fā)作為形狀記憶橡膠材料，倍受人們青睞。 從結(jié)構(gòu)上來說，TPI是以高的反式結(jié)構(gòu)所形成的結(jié)晶性作為硬鏈段，再與其余任意形呈彈性相狀態(tài)部分的軟鏈段結(jié)合而構(gòu)成的熱塑性橡膠。同其他TPE比，優(yōu)點是機械強度、耐傷性好，又可硫化，缺點是軟化溫度非常低，一般只有40-70℃，用途受到限制。中國正在開發(fā)中的還有大量產(chǎn)三于湘、鄂、川、貴一帶杜仲樹上的杜仲橡膠，它也是一種反式l，4聚異戊二烯天然橡膠，資源豐常豐富，頗具發(fā)展?jié)摿Α?1974年，日本公司開發(fā)成功BR橡膠（順式一1，4聚丁二烯）的同分異構(gòu)體——間同l，2聚丁二烯，簡稱TPB。它是含90%以上l，2位結(jié)合的間同聚丁二烯橡膠。微觀構(gòu)造系由硬鏈段間同結(jié)構(gòu)的結(jié)晶部分與軟鏈段任意形柔軟部分相互構(gòu)成的嵌段聚合物。雖其耐熱性、機械強度不如橡膠，但以良好的透明性、耐天候性和電絕緣性以及光分解性，廣泛用在了制鞋、海綿、光薄膜以及其他工業(yè)橡膠制品等方面。 TPB利TPI同其他TPE的最大不同點在于可以進行硫化。解決了一般TPE不能用硫磺、過氧化物硫化．而必須采用電子波、放射線等特殊裝置才。能提質(zhì)改性的問題，從而改進了TPE的耐熱性、耐油性和耐久性不佳等缺點。TPB可在75-1 10℃的熔點范圍之內(nèi)任意加工，既可用以生產(chǎn)非硫化注射成型的拖鞋、便鞋，也可以利用硫化發(fā)泡制造運動鞋、旅游鞋等的中底。它較之EVA海綿中底不易塌陷變形，穿著舒適，有利于提高體育競技效果。TPB制造的薄膜，具有良好的透氣性、防水性和透明度，易于光分解，十分安全，特別適于家庭及蔬菜、水果保鮮包裝之用。

4．氯乙烯類TPE

氯乙烯類TPE分為熱塑性PVC和熱塑性CPE兩大類，前者稱為TPVC，后者稱為TCPE。TPVC主要是PVC的彈性化改質(zhì)物，又分為化學(xué)聚合和機械共混兩種形式。機械共混主要是部分交聯(lián)NBR混入PVC中形成的共混物（PVC/NBR）。TPVC實際說來不過是軟PVC樹脂的延伸物，只是因為壓縮變形得到很大改善，從而形成了類橡膠狀的PVC。這種TPVC可視為PVC的改性品和橡膠的代用品，主要用其制造膠管、膠板、膠布及部分膠件。目前70%以上消耗在汽車領(lǐng)域，如汽車的方向盤、雨刷條等等。其他用途，電線約占75%，建筑防水膠片占10%左右。近年來，又開始擴展到家電、園藝、工業(yè)以及日用作業(yè)雨衣等方面。 目前，國際市場上大量銷售的主要是PVC與NBR、改性PVC與交聯(lián)NBR的共混物，現(xiàn)已成為橡膠與塑料共混最成功的典型。美、日、加、德等國家的丁腈橡膠生產(chǎn)廠家皆有大量生產(chǎn)，在工業(yè)上已單獨形成了PVC/NBR材料，用其大量制造膠管、膠板、膠布等各種橡膠制品。PVC與其他聚合材料的共混物，如PVC/EPDM、PVC/PU、PVC/EVA的共混物，PVC與乙烯、丙烯酸酯的接技物等，也都相繼問世投入生產(chǎn)。隨著環(huán)保要求的曰益嚴(yán)格，TPVC逸出的酸氣等始終難以徹底解決，污染環(huán)境，近來在世界上的增長幅度有所下降，使用范圍受到很大影響。 我國生產(chǎn)使用的TPVC主要有HPVC，從90年代開始研究，只有少量生產(chǎn)供應(yīng)。目前以PVC/NBR和PVC/EVA共混的形式居多，除個別商品共混料外，大多由橡膠加工廠自行參混，廣泛用于制造油罐、膠管、膠鞋等，已部分取代了CR和NBR以及NR、SBR，效果甚佳，用量逐年擴大?，F(xiàn)CPE橡膠與CPE樹脂共混的帶有TPE功能的TCPE，也開始得到應(yīng)用。今后，TPVC和TCPE有可能成為我國代替部分NR、BR、CR、SBR、NBR橡膠和PVC塑料的新橡塑材料。

5．聚氨酯類TPE

聚氨酯類TPE系由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠，簡稱TPU。TPU具有優(yōu)異的機械強度、耐磨性、耐油性和耐屈撓性，特別是耐磨性最為突出。缺點是耐熱性、耐熱水性、耐壓縮性較差，外觀易變黃，加工中易粘模具。目前在歐美等國主要用于制造滑雪靴、登山靴等體育用品，并大量用以生產(chǎn)各種運動鞋、旅游鞋，消耗量甚多。TPU還可通過注塑和擠出等成型方式生產(chǎn)汽車、機械以及鐘表等零件，并大量用于高壓膠管（外膠）、純膠管、薄片、傳動帶、輸送帶、電線電纜、膠布等產(chǎn)品。其中注塑成型占到40%以上，擠出成型約為35%左右。 近年來，為改善TPU的工藝加7工性能，還出現(xiàn)了許多新的易加工品種。如適于雙色成型，能增加透明性和高流動、高回收的可提高加工生產(chǎn)效率的制鞋用TPU。用于制造透明膠管的無可塑、低硬度的易加工型TPU。供作汽車保險杠等大型部件專用的、以玻璃纖維增強的可提高剛性和沖擊性的增強型TPU等等。特別是在TPU中加入反應(yīng)性成分，在熱塑成型之后，通過熟成，而形成不完全I(xiàn)PN（由交聯(lián)聚合物與非交聯(lián)聚合物形成的IPN）發(fā)展十分迅速。這種IPN TPU又進一步改進了TPU的物理機械性能。此外，TPU/PC共混型的合金型TPU，更提高了汽車保險杠的安全性能。另外，還有高透濕性TPU、導(dǎo)電性TPU，并且出現(xiàn)了專用于生體、磁帶、安全玻璃等方面的TPU。

新型熱塑性彈性體研究進展

近年來，隨著高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展和應(yīng)用( 即通過對材料的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與物性相互關(guān)系的系統(tǒng)研究，可根據(jù)應(yīng)用要求合成出具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)材料) ，以及對動態(tài)硫化理論及技術(shù)的深入研究和開發(fā)，許多新型的熱塑性彈性體材料品種不斷問世3，并形成了初步的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

1.聚酰胺類熱塑性彈性體

聚酰胺類熱塑性彈性體( TPAE) 是指由高熔點結(jié)晶性聚酰胺硬鏈段和非結(jié)晶性的聚醚或聚酯軟鏈段組成的一類嵌段共聚物。TPAE 結(jié)構(gòu)中的硬鏈段通常選用聚己內(nèi)酰胺、聚酰胺 66、聚十二內(nèi)酰胺、芳香族聚酰胺等，軟鏈段通常為聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、雙端羥基脂肪族聚醣等。由于軟、硬鏈段可選用的材料范圍廣，聚合度和軟、硬鏈段的共混比可調(diào)節(jié)，因而可根據(jù)不同的用途設(shè)計和制備性能不同的 TPAE 產(chǎn)品。制備的聚酰胺硬鏈段類型決定了 TPAE 的熔點、耐化學(xué)品性和相對密度; 聚醚或聚酯軟鏈段類型決定 TPAE 的低溫特性吸濕性、抗靜電性及對某些化學(xué)品的穩(wěn)定性; 并且，軟、硬鏈段的用量比對 TPAE 的彈性、硬度和耐化學(xué)品性有決定性影響。因此，控制線型分子鏈中軟、硬鏈段的共混比是生產(chǎn) TPAE 的關(guān)鍵技術(shù)。聚酰胺類熱塑性彈性體具有較好的力學(xué)性能和彈性，并且耐磨性和曲撓性優(yōu)良，是一類適宜于在高溫下使用的熱塑性彈性體。

2.熱可逆共價交聯(lián)熱塑性彈性體

熱可逆共價交聯(lián)熱塑性彈性體是利用狄爾斯 － 阿德爾( Diels-Alder) 反應(yīng)，以環(huán)戊二烯( CPD)為交聯(lián)劑，利用 CPD 與雙環(huán)戊二烯的熱可逆轉(zhuǎn)化特性，將含 CPD 或 DCPD 的衍生物引作含活性基團線性聚合物分子的交聯(lián)鍵，使之轉(zhuǎn)化為含－C －C － 共價交聯(lián)的熱可逆共價交聯(lián)熱塑性彈性體。

在合成CPD，DCPD衍生物時，由于所用原料、中間體和產(chǎn)物中含有CPD，DCPD 共軛雙烯環(huán)，有的還含有 C = C 不飽和鍵，使得原料與原料、原料與中間體( 或產(chǎn)物) 、產(chǎn)物與產(chǎn)物之間極易發(fā)生 Diels-Alder 反應(yīng)，致使產(chǎn)物分離困難，收率較低( 20% ～50% ) ，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，還要求聚合物大分子主鏈中不能存在雙鍵結(jié)構(gòu)，否則將會因主鏈雙鍵與CPD發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)形成不可逆交聯(lián)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致隨著加工次數(shù)的增加，熱可逆交聯(lián)行為逐漸下降。因此，最具有市場應(yīng)用前景的方法是合成出 DCPD( 或 CPD) 衍生物交聯(lián)劑，然后對含氯聚合物、含羧基聚合物及含側(cè)羥基聚合物進行熱可逆交聯(lián)。

3.茂金屬催化聚烯烴類熱塑性彈性體

茂金屬催化聚烯烴類TPE最早由美國 Dow 化學(xué)公司采用 Insite 技術(shù)開發(fā)而成，并于 1994 年推向市場，是近幾年發(fā)展較快的 TPE 品種。茂金屬催化劑具有催化活性高、單活性中心的特點，其催化制備的聚合物具有相對分子質(zhì)量分布窄、聚合物結(jié)構(gòu)可控等優(yōu)點，已成為繼Ziegler-Natta 催化劑之后的新一代烯烴聚合催化劑。

5.甲殼型液晶熱塑性彈性體

近年來，兼具高彈性和液晶性的熱塑性液晶彈性體日益成為熱塑性彈性體領(lǐng)域的又一研究熱點。熱塑性液晶彈性體通常是指具有液晶性的三嵌段或多嵌段聚合物，目前最具有市場應(yīng)用前景的熱塑性液晶彈性體主要是甲殼型液晶熱塑性彈性體。

5.生物基熱塑性彈性體

傳統(tǒng)的高分子材料主要是以石化資源為原料合成得到的，隨著石油等不可再生資源的持續(xù)消耗，高分子材料的發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了減少對石油等不可再生資源的依賴，實現(xiàn)高分子材料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，生物基高分子材料越來越受到人們的關(guān)注。生物基熱塑性彈性體是采用生物質(zhì)單體制備的一類熱塑性彈性體材料，由于其單體來源于自然生物，因此其資源具有很好的可持續(xù)性。

6.新型熱塑性硫化橡膠TPV

隨著動態(tài)硫化技術(shù)的發(fā)展，在通用型熱塑性彈性體( EPDM/PP TPV) 的基礎(chǔ)上，功能型 TPV 材料( 如輪胎用TPV、醫(yī)用TPV 等) 的開發(fā)制備也成為該領(lǐng)域的研究熱點。