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1.2.2热塑性弹性体的相态结构

结构决定性能，要想通过共混工艺将橡胶、树脂制成TPE，就必须严格控制其相态

结构。TPE由软相(橡胶)和硬相(树脂)组成，热塑性来源于树脂的熔融特性，弹性来源

于橡胶的高弹性，因此热塑性弹性体是微观多相的。

对共聚型TPE而言，当材料从流动熔融态过渡到固体状态时，那些分子间作用力较

大的“硬段”首先凝聚成不连续相，形成物理交联区域，它既起到补强填充作用又起

到交联作用。因此，尽管“软段”在化学上是不交联的，但材料仍具有一定的强度和

刚性。对共混型TPE而言，橡胶和塑料是各自独立的聚合物，共混技术对共混型TPE

的相态结构影响很大。对简单共混型TPE来说，由于橡胶未交联，共混物的相态结构

取决于橡胶和树脂的组分及其初始粘度。一般原则是:含量高、粘度低的组分构成连续

相。但是也有文献认为:通过调节聚合物的粘度，在很宽的橡塑比范围内(80/20—

20/80)可以使两相都连续，这种双连续相使材料既具有橡胶的高弹性又可进行塑性加

工。但是因为橡胶没有交联，它的弹性和强度很有限。

对于动态硫化TPE，为说明其相态结构，要将其分为部分动态硫化和动态全硫化型

TpE分别讨论:对于部分动态硫化型TPE，有文献报道，在有意义的聚合物组成范围

内，部分动态硫化不能改变简单共混型TPE的相态结构，即材料仍为双连续相。作者

的研究还表明:部分动态硫化改进了共混物的物理机械性能，提高了材料的强度、弹

性、耐压缩永久变形性及耐热性，并且由于橡胶相的交联密度低及树脂相的熔融特

性，材料仍具有很好的流动性。对于动态全硫化TPE，由于独特的制备工艺，使这种

材料的微观相态结构趋于稳定化。在这种共混物中，形成的是以树脂为连续相，完全

交联了的橡胶为分散相的微观相态结构，这种交联了的橡胶相提高了聚合物的弹性、

强度、耐热性、耐介质性和耐永久变形性。结晶型的树脂由于其晶核的存在提高了材

料的刚性与强度。在熔融温度下，由于呈连续相的树脂产生塑性流动，为它提供了加

工能力，同时这些充分交联的橡胶粒子在高应力下仍能保持其形态。

其微观相态的形成原理是:橡塑共混时，橡胶在高温、高剪切应力作用下发生了动

态硫化，其粘度和内聚力很大，而处于熔融状态下的树脂粘度相对较低，这样即使橡

塑比很高，也可以形成橡胶为分散相、树脂为连续相的共混物。

提出了半互穿网络结构模型，幸克昌等对HDPE/C工工R型的结构和性能进行了探

讨，提出了“假逆SBS”模型来修正海岛模型。

1.2.2.1相态结构分类

两种聚合物相混时，要判断其是否均匀混合，也可依两种液体相混时的混合自由

能为判据。若两种聚合物相混的△GO，则共混物可按任意比例混合而不产生相分离。

共混物的组成及性质是处于热力学稳定的混合状态，这种状态结构为均相结构。

通过热力学分析可知，多数共混体系△GO，属于热力学不相容体系。对于这种体

系，如以机械共混，可以分两种情况。其一，有些聚合物在混合后用肉眼便可看出分

离，就将油分散在水中分离成两相一样。这种状态的结构称为非均相结构。其二，

多数聚合物混合后，由于聚合物分子量很大，粘度高，分子链运动困难，扩散速度很

慢。所以共混物虽属热力学不相容体系但却不会产生油水混合那样的宏观相分离，

只是在微区内产生相分离。这种状态，从宏观上来看是稳定的混合物，但实质上它是

将原来几乎不能混容的两种聚合物，在比较容易混合的状态下(一定的温度及机械应力)

进行混合，并使它尽量保持原混合状态进行“冻结”的一种准稳定状态。为区别于宏

观非均相结构两大类，在非均相结构中又可芬为宏观非均相结构及微观非均相结构。

前者作为共混物来说，不具有实际使用价值，只作为共混失败的一个判据。绝大多数

有使用价值的共混体系均属后者。在微观非均相体系中，随着分布形态的不同会出现

两种不同的结构分布:一种分布是以一种聚合物包围另一种聚合物，被包围的聚合物称

为分散相。处于分散相四周的聚合物为分散介质也称为连续相。基于这种分布状态，

也可以形象地称连续相为“海相”，分散相称为“岛相”。通常也称这种结构为“海

一岛”结构。另一种分布情况是两种聚合物都呈连续相的相互贯穿交错的“海一海”

结构。它可看成在“海一岛”结构中当分散相向连续相转变时的中间过渡状态。在

“海一岛”结构中又可分为两种形式:一种是以少量的B聚合物分散于大量A聚合物之

中的典型“海一岛”两相分散状态。另一种是两个不同“海一岛”分散相的分散状

态，这