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什么是熱塑性硫化橡膠?
一、關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)橡膠纏結分子鏈長度較低;(3)塑料的結晶度大于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。
