Термоэластопласты

Термоэластопласты (ТЭП) – это термопластические эластомеры, проявляющие свойства мягких резин (эластомеров) в условиях эксплуатации (отсутствие текучести), тогда как при высоких температурах в условиях переработки они способны течь подобно расплавам термопластов.

Макромолекулы термоэластопластов построены как линейные блок-сополимеры, в которых блоки А (жесткий) и Б (эластичный) соединены по типу АБА (трехблочник) или АБ (двухблочник). Звездообразные молекулы ТЭП построены по типу (АБ)₄, где С- атом углерода.
Широкое распространение получили блок-сополимеры стирола (блок А) и бутадиена или изопрена (блок Б), которые получают в растворе с литийорганическими катализаторами так, чтобы сначала заполимеризовать одни блок, а затем на этой же цепи – второй и третий путем последовательного добавления мономера в реакционную систему до полной полимеризации по типу «живущих цепей». Уретановые каучуки по структуре макромолекул также могут быть отнесены к ТЭП, хотя и полиблочного типа (АБ)_n.

Особенность надмолекулярной структуры термоэластопластов обусловлена тем, что их блоки несовместимы друг с другом и поэтому расслаиваются. Наличие химических связей между блоками в макромолекуле препятствует макрорасслаиванию, в результате чего возникает коллоидная структура, когда в эластичной матрице, образованной блоками одного полимера (например, полибутадиена) оказываются диспергированными частицы (домены) другого – жесткого полимера (например, полистирола). Домены предотвращают текучесть матрицы. Система получает способность течь только тогда, когда повышение температуры приведет к размягчению и деформации доменов твердого полимера.

Свойства ТЭП на примере бутадиен-стирольных термоэластопластов (ДСТ):
• Молекулярная масса блоков стирола и бутадиена – соответственно 10 000-45 000 и 40 000 -135 000;
• Содержание стирола – 30% (в некоторых марках – 50%);
• Кристаллизация может иметь место в случае, если один или оба блока построены регулярно.
• Прочность при растяжении для ДСТ-30 = 25,2 Мпа;
• Относительное удлинение при разрыве – 850%;
• Эластичность по отскоку – 60%;
• Благодаря двухфазной структуре, ДСТ имеет две Т_с – близкие, соответственно к Т_с полистирола и полибутадиена;
• Температура хрупкости = 98°С;
• Теплостойкость (появление текучести)- 50-70 °С;
• Химические свойства ДСТ-30 определяются свойствами полибутадиеновой матрицы: низкое сопротивление действию озона, УФ-лучей, тепловому старению, действию растворителей.

Термоэластопласты, как правило, перерабатывают традиционными методами переработки пластмасс, в основном – методом литья под давлением.