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什么是熱塑性硫化橡膠?
一、關(guān)于熱塑性硫化橡膠的概念
熱塑性硫化橡膠(英文為Thermoplastic Vulcanizate)，簡稱為TPV，熱塑性硫化橡膠的中文簡稱為熱塑性橡膠(英文Thermoplastic Rubber)，簡稱為TPR，但這個名稱容易和其它種類的熱塑性彈性體(英文為Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起，因為通常熱塑性彈性體也被大家叫做熱塑性橡膠，尤其是苯乙烯類彈性體，目前至少在中國似乎"TPR”已經(jīng)成為它的專有名稱了，一提起TPR，就是指以SBS、SEBS等苯乙烯類彈性體為基料的熱塑性彈性體，這與苯乙烯類彈性體在民用以及終端消費品領(lǐng)域中消耗量之大是分不開的。
熱塑性硫化橡膠的名稱如果再說的詳細一點，那應該是熱塑性動態(tài)硫化橡膠(英文為Thermoplastic Dyamic Vulcanizate)，加了“動態(tài)”2字是更具體說明了生產(chǎn)這種熱塑性硫化橡膠的工藝---動態(tài)硫化，這種工藝指在橡膠和熱塑性塑料熔融共混過程中使橡膠硫化，當然在橡膠在硫化的同時也不斷與熱塑性塑料相混合，因此被硫化了的橡膠是作為分散相分布在熱塑性塑料連續(xù)相中。與之相對應的熱塑性靜態(tài)硫化橡膠，就是指橡膠按傳統(tǒng)方法先硫化好，然后通過磨粉設備把硫化好的橡膠磨成粉，最后與熔融的熱塑性塑料共混，理論上這種方法也能制得性能優(yōu)良的TPV，但到目前為止，只是處于實驗室階段。
二、關(guān)于熱塑性硫化橡膠的組成
TPV主要由二部分組成，一是塑料，作為連續(xù)相，二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與軟化油或增塑劑與之配合。硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。另外為了降低成本或者提高某方面的性能，一些無機填料會被填加。
許多塑料和橡膠之間可形成TPV，但僅有個別共混物經(jīng)過動態(tài)硫化后具有實用價值，目前商業(yè)化的有PP/PE/EPDM，PP/NBR，PP/ACM，PS/SEBS。在化工出版社《熱塑性彈性體》一書中對11種橡膠和9種塑料制備的99種橡膠/塑料共混物進行了評論，研究發(fā)現(xiàn)，要得到最佳性能的橡膠/熱塑性塑料動態(tài)硫化共混物，必須滿足以下條件：(1)塑料和橡膠兩種聚合物的表面能匹配;(2)橡膠纏結(jié)分子鏈長度較低;(3)塑料的結(jié)晶度大于15%。當塑料與橡膠之間的極性或表面能差別比較大的情況下，添加合適的相容劑，再進行動態(tài)硫化，也可以得到性能優(yōu)良的共混物。
三、關(guān)于熱塑性硫化橡膠的制備
TPV的制備方法通常有3種，即熔融共混法、溶液共混法、膠乳共混法。其中熔融共混法是最常見的，所采用的設備主要有2種，混煉機或者雙騾桿擠出機。根據(jù)工藝的不同，可以單獨使用一種設備，或者2種都使用。在工業(yè)上，因雙騾桿擠出機可以連續(xù)化生產(chǎn)，所以考慮到質(zhì)量穩(wěn)定，雙騾桿擠出機成為最為通用的動態(tài)硫化設備。
動態(tài)硫化的具體步驟如下：首先在密煉機內(nèi)將橡膠和塑料熔融共混，當達到充分混合后，加入硫化劑，此時邊混合、邊硫化，如果硫化速度越快，那么混合程度也必須越激烈，以保證共混物具有良好的加工性能。目前因為有顆粒狀的橡膠出售，所以可以不用密煉機混合塑料與橡膠，可以直接采用雙騾桿擠出機混合。在具體的工藝上，動態(tài)硫化可以分2步走，塑料可以分2次加入與橡膠混合，以保護塑料在動態(tài)硫化時受到硫化劑的氧化作用。
