TPE彈性體為何不耐高溫:從SBS/SEBS結(jié)構(gòu)說(shuō)起
### TPE彈性體為何不耐高溫:從SBS/SEBS結(jié)構(gòu)說(shuō)起
銷售TPE(熱塑性彈性體)或TPR(熱塑性橡膠)的廠商常常面臨客戶的疑問(wèn):TPE材料能耐受多高的溫度?事實(shí)上,由于TPE材料在高溫下的性能衰減,其應(yīng)用范圍受到了一定程度的限制。要理解這一現(xiàn)象,首先要明白彈性體的彈性是如何形成的。
以常見的彈簧為例,彈簧的彈性依賴于其兩端固定的條件,使得它能夠在拉伸或壓縮后恢復(fù)原狀。類似地,TPE的彈性也是通過(guò)一定的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體到SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)和SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物),它們具有三嵌段結(jié)構(gòu),兩端是較硬的PS(聚苯乙烯)段,中間是較軟的段。硬段PS可以通過(guò)物理交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),類似于多個(gè)彈簧連接在一塊冰上的情況。然而,這種物理交聯(lián)并不如化學(xué)交聯(lián)那樣穩(wěn)定,當(dāng)溫度升高至約100℃時(shí),PS硬段開始軟化,失去其支撐作用,從而導(dǎo)致材料的彈性顯著下降。
相比之下,傳統(tǒng)橡膠能夠承受更高的溫度,是因?yàn)樗慕宦?lián)是通過(guò)硫化過(guò)程中的化學(xué)鍵形成的。這種化學(xué)交聯(lián)比物理交聯(lián)更加堅(jiān)固和持久,可以在更高的溫度下保持材料的性能。不過(guò),化學(xué)交聯(lián)的缺點(diǎn)是一旦形成便不可逆,這意味著材料不能再次熔融加工。
盡管如此,市場(chǎng)上仍有宣稱耐高溫的TPE產(chǎn)品存在,但這些材料通常不會(huì)以傳統(tǒng)的SEBS或SBS作為基礎(chǔ)。為了拓寬TPE的應(yīng)用領(lǐng)域,許多研究人員正致力于開發(fā)新型的、能耐更高溫度的TPE材料。隨著技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)的TPE材料有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。
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