第一節引言
熱塑性彈性體是一種兼有塑料和橡膠特性、在常溫下顯示橡膠高彈性、高溫下又能塑化成型的高分子材料，又稱作第三代橡膠。由於具有傳統橡膠的性能，又不需硫化，其製品在加工過程中，邊角餘料和廢品可重複利用，因而具有省資源、能源、勞力，生產效率高的特點。如今節能已成為世界各國亟待解決的重大課題，這種材料就更具吸引力。因此各國對於丁屍扨的開發均予以高度重視，使之得以2~3倍於橡膠工業發展的速度增長。
II5遠的種類按生產方法大致可分為兩大類：一類是化學合-成的嵌段共聚物，具有代表性的品種為苯乙烯類、聚酯類、聚氨酯類等第二類是由彈性體與剛性塑料在一定條件下，通過：機械共混的方法來製備的，具有代表性的品種為乙丙橡膠與聚丙烯機械共混製造的熱塑性乙丙膠。
盡管化學合成的嵌段共聚型有許多優點，但與傳統的硫化膠相比，它存在一些諸如熱穩定性差、剛性過強、壓縮變形：大、比重大、價昂等缺點，使其應用受到限製。共混型熱塑性彈性體除了具有化學合成法生產的基本特征外，還具有製：備工藝簡單、設備投資少、成本低、性能可調性廣等優點。因此，對它的研究和開發應用倍受重視。
共混型的發展，在共混技術上經曆了從簡單的機械共混到部分動態硫化共混，再發展到全動態硫化共混的三個階段：第一階段，70年代初，美國公司用在聚烯中摻入非硫化的膠的簡單機械共混法製備熱塑性彈性體，亦稱熱塑性聚烯烴。這種材料主要用來製造汽車的保險杆，其特點是比重小、抗衝擊強度，特別是低溫性能較好。為了使共混物具有足夠的成型流動性，通常乙丙橡膠含量在50份以下。對於要求以橡膠特性為主的這類，則不僅要求乙丙橡膠要有足夠的份額，而且應具有較高的生膠強度。因此，通常使用有較長聚乙烯鏈段或高分子量的特殊乙丙橡膠。盡管如此，由於在共混物中乙丙橡膠是硫化的，所以當其含量較高時，共混物的流動性大大下降，難以製得柔軟品級的材料，且強度及耐介質等性能亦有很大局限性。
第二階段是由部分動態硫化的乙丙橡膠與共混而製造。所謂動態硫化是指橡膠在與樹脂共混時，借助交聯劑和強烈的機械剪切應力作用進行硫化反應的過程。
經係統研究後於1973年申請了部分硫化三元乙丙橡膠，不久美國建成了商品名為係列的生產裝置。這類由於橡膠—組分經部分動態硫化後，有少量交聯結構存在，使其強度、壓縮永久變形、耐熱、耐溶劑等性能較第一階段的有很大提高，而且不需再用特殊乙丙橡膠作原料就可製備橡膠組分大於50%的柔軟品級材料。但由於此類相態的特點，當橡膠含量大於50%時，在共混物中橡膠成為基體構成連續相，聚烯烴形成分散相。這樣就會隨共混物中橡膠組分含量的增加而大大降低熱塑流動性，使注塑產品有明顯的流痕，而且材料硬度偏高。
第三階段為動態全硫化。70年代末，美國人提出用動態硫化法來製備完全硫化了的共混物。用這種方法製得又稱作熱塑性硫化膠，在相態上它是完全交聯了顆粒分散在基質中。這是一種在組成、結構與前兩法迥然不同的體係。由於橡膠組分已被充分交聯，所以材料的強度、彈性、耐熱性及抗壓縮永久變形性，較前兩法有很大高。同時，耐疲勞、化學品以及加工穩定性有明顯各種類型彈性體材料的性能改善，而且橡塑共混比可在較大範圍內變更，使材料在性能上有更大調節餘地。
第二節TPV的形成機理及形態特征
典型硫化橡膠的彈性是由硫化作用所形成的交聯網絡結構提供的。嵌段共聚TPE其大分子鏈是由硬段（塑料段）和軟段（橡膠段）組成。熱塑性由硬段熔融產生，彈性則由軟段提供。在這類中橡膠相在化學上是不交聯的，而硬段中由於分子肉聚能密度較大，在常溫下通過大分子之間的範德華力或氫鍵、離：子鍵等內聚力發生締合作用，形成密集的聚集相，分散在與之不相容的連續相橡膠基體之間，在形態上屬微觀多相結構。聚集不僅起固定彈性鏈段的物理交聯作用，同時還產生補強效應，使材料具有一定的強度與剛性。
對共混型而言，硬區和軟區是獨立的聚合物，為了獲得優異的力學性能，在這類中除了之間必須有某種形式的相互作用以外，橡膠相還必須交聯。TPV是由橡膠與剛性熱塑性樹脂熔融共混時，在交聯劑作用硫化而形成的。這類以橡膠為主的共混物，在未動態硫化之前，依共混原理組分含量高的橡膠傾向於形成連續相。隨著動態硫化.程度的提高，橡膠的粘度隨之增大。此時盡管樹脂含量低，但粘度小，因而導致粘度成為決定相態的主要因素粘度大抱獵膠由連續相過渡為分散相，樹脂則轉變成為連續相。共混物在混合器的高溫、高剪切應力作用下，橡膠組分在硫化同時，被粉碎成顆粒，分散在熔融的樹脂中形成高分散的點狀結構。
這種交聯了的橡膠顆粒除了使共混物獲得彈性外，還能增加模量與強度。與之共混的結晶性樹脂由於晶區的存在，大大提高了材料的剛性與強度。材料在拉伸過程中微晶取向可以消耗破壞能量，從而在取向方向提高了強度。另外由於熱塑性樹脂在熔融溫度下會產生流動，因而給這種共混物提供了成型能力。如果熱塑性樹脂占有一定比例（按兩種粒子體係的瑪論堆積值的推算，樹脂最少用量約為30份左右），而加工方法又得當的話，共混物的加工性能不會因硫化而損失。即便橡膠完全被硫化時也是如此，所得材料是彈性的，卻仍能像熱塑性樹脂那樣加工，這就是製取具有不同性能的基本原理。
第三節TPV的性能與其組分特性的關係
大量研究表明，TPV的性能與其組分的下列特性有密切關係：
1.動態剪切模量它是TPV的韌性的量度，當已知讚.膠的和樹脂的直時，則可預測出PTV的值。
2．樹脂的拉伸強度：為橡塑共混物拉伸強度的臨界直。選用~高者，在其他條件相同時，PTV的強度亦高。
3.樹脂的結晶度選用妒。高者，可改善PTV的強度和彈性。
4.臨界表麵張力：要求橡膠與樹脂的表麵：能相匹配，這樣可獲得較低的界麵張力，使硫化膠的顆粒較小，具有較高的強度和伸長率。
5.尊橡膠相大分子的臨界纏結間距值是用相當於分子量足夠大的未稀釋聚合物分子間發生鏈纏結時的聚合物鏈。
由上述可知，要想得到性能優良的共混物，要求椽塑的表麵能相匹配，橡膠的值要小、樹脂的值高，以及在熔融混合溫度下，有其它物質存在時，要求橡膠和樹脂不會分解，而且硫化體係應與橡膠相適應。
第四節影響PTV性能的主要因素
當組成的橡膠和塑料材料確定後，影響其性能的主要因素有：
一、橡塑並用比
在製備時，通著樹脂用量的增塱加，其性能愈接近於料，表現為模量、硬度、永久變形隨之增大。樹脂用量低於30份時，的拉伸強度較低，高於30份則迅速上升，但達到50份後則上升幅度趨於緩慢拉伸時有屈服點，而用量低於75份，則無屈服現象，所以動態硫化可使共混型的力學性能有很大改善。
二、橡膠相的交聯程度
的強度隨橡膠相交聯程度的提高呈線性增加，拉伸或壓縮永久變形降低，耐化學品性提高，加工成型性好。這是由於相當高度交聯了的橡膠相在高剪切應力作用下，易形成更為適宜的形態所致。
此外，橡膠相的交聯程度還會影響的相態變化，從而導致材料力學性能的改變。研究表明，在以7000的共混體係中，隨著膠相交聯程度的改變，共混物的應力應變曲線特征。在相對交聯程度界為0.6左低，右時，力學性能上存在轉折點。拉伸負荷很伸長很小，拉伸曲線具有塑料的拉伸特征屈服現象。此現象更明顯，膠相有一定程度的交聯，材料的強伸性能由樹脂相和橡膠相共同提供，因此試樣能夠經得起一定負荷的拉伸，達到應有的伸長。隨交聯程度的提高，不再有屈服現象。
同硫化膠一樣，拉伸強度提高而伸長率、永久變形下降。之所以造成這種結果，可認為是由於共混體中相結構發生變化所致。相結構的形成在一定條件下，取決於共混比和並用組份的初始粘度兩個因素。相結構是在高溫動態硫化時形成的，當膠相交聯程度很高時，它的粘度和內聚力很大，而處於熔融狀態的樹脂其粘度相對較低。此時共混物的初始粘度便是決定相形態的主要因素，即使橡塑比為70/30時，樹脂仍趨於連續相，使材料具有一定的塑料特性，而其程度則與共混比有關。這就是為什麼膠相交聯程度高的具有高定伸、高硬度、低伸長、低永久變形的原因。隨著膠相交聯程度降低，膠相的粘度和內聚力隨之下降，當下降至與樹脂相匹配時，形成互鎖結構。此時材料既無塑料特性又無橡膠特性，所以伸長及永久變形很大。當膠相交聯程度很低以致未交聯時，雖然樹脂的粘度仍相對較小，但此時共混比起決定性作用。所以膠相為連續相，即體現生膠的特性，表現出低定伸、低強力、低硬度和大的永久變形。