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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ABC81

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)n83

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)M203

(二)部分硫化的EP(D)M204

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