термоэластопласты

ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ (термопластичные эластомеры)

полимерные материалы, обладающие в условиях эксплуатации высокоэластичными свойствами, характерными для эластомеров, а при повышенных температурах обратимо переходящие в пластическое или вязкотекучее состояние и перерабатывающиеся подобно термопластам (см. пластические массы); представляют собой линейные или разветвленные блоксополимеры. По свойствам к Т. близки некоторые мех. смеси двух или неск. полимеров с ограниченной совместимостью, термопластичные резины на основе композиций каучуков и термопластов с частичной или полностью вулканизованной эластомерной фазой, а также иономеры.

Свойства Т. обусловлены особенностями их структуры-образованием двухфазной системы вследствие термодинамич. несовместимости гомополимеров, образующих жесткие блоки термопласта (напр., полистирола, полиэтилена, поли-бутилентерефталата и т. п.) и эластичные блоки (напр., полибутадиена, полиизопрена, полиоксиалкиленгликоля, сополимеров этилена с пропиленом и т. п.) в макромолекуле Т.

Способные к кристаллизации или стеклованию жесткие блоки за счет физ. взаимод. образуют домены, распределенные в матрице гибких блоков и выполняющие роль поли-функцион. узлов (аналогично поперечным связям в вулканизованном каучуке). Отсутствие хим. связей между цепями полимеров обусловливает их текучесть при повышенных температурах и для получения изделий позволяет использовать литье под давлением, экструзию, вакуумформование, пневмоформование и т. д. (см. полимерных материалов переработка).

Получают Т. методами, используемыми для синтеза полимеров: полимеризацией (радикальной, катионной, анионной), поликонденсацией, механохим. обработкой смесей полимеров или сочетанием разл. методов. Важнейшие пром. типы Т. — диенвинилароматические, уретановые, полиэфирные и полиолефиновые (см. табл.). Получены также полиэфир-полиамидные, силоксановые, галоген- и фосфорсодержащие и другие Т.

Диенвинилароматические Т. — блоксополимеры, полученные гл. обр. анионной сополимеризацией винил-ароматич. (стирол, α-метилстирол) и диеновых (1,3-бутадиен, изопрен, реже пиперилен, метилметакрилат и др.) углеводородов в углеводородных растворителях в присутствии ли-тийорг. катализаторов по механизму образования живущих полимеров (см. анионная полимеризация). Разветвленные Т. получают, используя для сшивания живущих двухблочных полимеров полифункцион. сшивающие агенты.

Содержание стирольных блоков в Т. (30, 40 или 50% по массе) определяет их деформационно-прочностные характеристики. С увеличением содержания жестких блоков модуль упругости и прочность возрастают, а относит. удлинение при разрыве уменьшается. Предельная температура эксплуатации Т. зависит от температуры стеклования жесткого блока и составляет 70–80 °C для бутадиен-α-метилстирольного и 40–50 °C для бутадиен- или изопренстирольных Т.

Для повышения хим. стойкости, термо- и светостойкости в Т. вводят противостарители (напр., 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол), светостабилизаторы (напр., производные бензотриазола), антиозонанты (напр., дибутилдитиокарбамат Ni) или химически модифицируют (гидрирование, эпоксиди-рование, галогенирование, циклизация и т. д.). Многокомпонентные полимерные материалы с необходимым комплексом свойств на основе Т. получают путем введения наполнителей и пластификаторов, совмещения их с эластомерами, олигомерами и термопластами.

Диенвинилароматические Т. применяют в обувной промышленности, строительстве (для изготовления герметизирующих мастик и листов), медицине (упаковочные материалы, перчатки, шприцы), производстве РТИ (в качестве Технол. добавок, для изготовления тканей с термопластичным покрытием, шлангов, прокладок и т. д.).

Уретановые Т. — блоксополимеры с чередующимися блоками, состоящими из сегментов сложных или простых полиэфиров (эластичные) и продуктов взаимод. диизоцианата и диола (жесткие блоки). Получают их методом ступенчатой сополимеризации из алифатич. сложных или простых (полиоксиалкиленгликоли) полиэфиров с концевыми гидроксильными группами, диизоцианатов (4,4'-дифенил-метандиизоцианат) и низкомол. диолов (1,2-бутандиол, этиленгликоль и др.).

Основные характеристики уретановых Т. — работоспособность при температурах от −40 до + 80 °C (некоторые материалы выдерживают кратковременное повышение температуры до 120 °C), высокая износостойкость, стойкость к набуханию в маслах и неполярных растворителях, атмосферостойкость, высокая радиац. стойкость. Уретановые Т. отличаются большой упругостью при низких температурах, высоким сопротивлением разрыву и раз-диру, хорошими эластичными и амортизирующими свойствами. Однако для них характерны увеличение хрупкости вследствие высокого теплообразования при многократных быстро повторяющихся деформациях, выцветание под действием УФ облучения, плохая стойкость к полярным растворителям и гидролизу при повышенных температурах.

На основе полиуретановых Т. готовят клеи-расплавы, разл. покрытия; их применяют в автомобилестроении (прокладки, уплотнители, рукава разл. назначения, эластичные элементы для передней подвески), для дублирования тканей" получения искусственной кожи и т. д.

Полиэфирные Т. — блоксополимеры, состоящие из чередующихся эластичных блоков полигликоля (полиокситет-раметилен-, полиоксиэтилен-, полиоксипропиленгликоль) и жестких кристаллизующих блоков продуктов взаимод. короткоцепных диолов (бутандиол, этиленгликоль) и ди-метилтерефталата.

Свойства полиэфирных Т. зависят от количества жестких блоков и могут изменяться в широких пределах. Т. работоспособны при температуре от −50 до +150 °C, характеризуются высокими сопротивлением истиранию и многократному изгибу, влаго- и газонепроницаемостью, теплостойкостью к гидролизу, действию топливных смесей и спиртов, но разрушаются под действием горячих конц. минеральных кислот и оснований.

термоэластопласты

Из полиэфирных Т. получают пленки, листы, профили, трубки, оболочки для кабелей, детали для автомобилей и тракторов, конвейерные ленты; из тканей с покрытием из полиэфирных Т. изготовляют резервуары для хранения топлива, одежду, обувь.

Полиолефиновые Т. включают: 1) ограниченно применяемые блоксополимеры этилена и пропилена, получаемые каталитич. полимеризацией мономеров (в присут. кат. Циглера — Натты); 2) композиции этиленпропиленового каучука с полиолефинами — изотактич. полипропиленом, полиэтиленом, их смесями и блоксополимерами и т. д. Представляют собой двухфазные системы (эластомерная фаза каучука диспергирована в непрерывной термопластичной матрице) с развитым межфазным слоем.

Такие Т., наз..термопластичными резинами (ТПР), получают путем совмещения эластомера и термопласта по технологии, близкой к производству резиновых смесей. Выпускают ТПР с несшитой, частично или полностью вулканизованной эластомерной фазой. Для вулканизации используют способ "динамич. вулканизации", когда сшивание эластомера осуществляется в процессе смешения компонентов. В качестве вулканизующих агентов применяют бромфенольные смолы, серу в смеси с ускорителями вулканизации.

Полиолефиновые Т. характеризуются низкой плотн. (0,85–0,93 г/см3), работоспособностью в широком интервале температур (от −50 до + 125 °C); по физ.-мех. свойствам близки к резинам из этиленпропиленовых каучуков — обладают высокой атмосферо- и износостойкостью, высоким сопротивлением изгибу, истиранию и раздиру, стойкостью к действию воды, кислот, спиртов, низкомол. полярных соед., хорошими диэлектрич. и электроизоляц. свойствами.

Используют такие Т. для изготовления РТИ в автомобильной, тракторной промышленности, строительстве, а также изделий бытового назначения, обуви, оболочек кабеля и др.

Мировое потребление Т. 600 тыс. т/год (1990) при ежегодном приросте ок. 7%.

Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977, с. 638–41; Ношей А., Мак-Грат Дж., Блок-сополимеры, пер. с англ., М., 1980; Кресте Э., в кн.: Полимерные смеси, под ред. Д. Пола и С. Ньюмена, т. 2, М., 1981, с. 312–38; Термоэластопласты, под ред. В.В.Моисеева, М., 1985; Канаузова А. А., Юмашев М.А., Донцов А. А., Получение термопластичных резин методом "динамической вулканизации" и их свойства. Обзор, М., 1985; Handbook of thermoplastic elastomers, ed. by B.M. Walker, N.Y.-L., 1979.

А. А. Канаузова

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Термоэластопласты — Термопластичные эластомеры, синтетические полимеры, которые при обычных температурах обладают свойствами резин, а при повышенных размягчаются, подобно термопластам. Сочетание таких свойств обусловлено тем, что Т. являются блоксополимерами (См. Большая советская энциклопедия
  2. термоэластопласты — орф. термоэластопласты, -ов, ед. -пласт, -а Орфографический словарь Лопатина
  3. ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ — ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ — полимеры, которые при обычных температурах обладают свойствами резин, а при повышенных температурах перерабатываются подобно термопластам. К термоэластопластам относятся, напр., некоторые полиуретаны и сополимеры бутадиена со стиролом. Большой энциклопедический словарь