1. 研究目的与意义

1、选题背景热塑性弹性体,简称TPE或TPR.是常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型的一类弹性体.热塑性弹性体的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段,树脂段凭借链间作用力形成物理交联点,橡胶段是高弹性链段,贡献弹性.塑料段的物理交联随温度的变化而呈可逆变化,显示了热塑性弹性体的塑料加工特性.热塑性弹性体可概括为通用TPE和工程TPE两个类型,目前己发展到l0大类30多个品种.从1938年德国Bayer最早发现聚氨酯类TPE,1963年和1965年美国Phillips和Shell,开发出苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段聚合物TPE,到70年代美欧日各国开始批量生产烯烃类TPE以来,技术不断创新,新的TPE品种不断涌现,构成了当今TPE的庞大体系,使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步.现在热塑性弹性体的应用如：传输带.传输带适用于煤炭、矿山、港口、 电力、 冶金、 建材等行业的物料输送，具有拉伸强度大、寿命长、使用伸长小、成槽、陛好、耐曲挠性好、用于长距离、大跨度、大运量和高速度物料输送.常用于流水线以及仓库货物的流转包装.传输带在材料上要求具有良好的耐热老化和耐化学性，要求具有良好的抗冲击能力、抗撕裂型、耐磨性、耐低温性和抗屈挠疲劳性等性能.与橡胶相比热塑性弹性体具有的优点：常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体具有的特性⒈良好抗冲击和抗疲劳性能.⒉高冲击强度和良好的低温柔韧性. ⒊温度上升时保持良好的性能. ⒋良好的对化学物质，油品，溶剂和天气的抵抗能力.⒌高抗撕裂强度及高耐摩擦性能.⒍易加工且具经济性.⒎良好的可回收性.

2. 课题关键问题和重难点

近年来,对TPE材料高性能、功能性的研究十分活跃,新型TPE品种的不断涌现和应用,TPE材料已成为人们生活必不可少的部分.从TPE合成与加工方面看,今后的发展重点有：(1)采用茂金属催化剂合成新型的TPE材料；(2)采用不同的方法对TPE进行化学交联改性；(3)对不同材质的TPE材料复合成型技术的开发；(4)纳米技术与TPE材料的复合应用；(5)可分解、回收再利用的TPE材料的开发等.随着高分子各种改性技术的发展,TPE材料及其产业化的发展将会越来越光明,TPE材料还将出现在更多的应用领域.然而由于热塑性弹性体在我国引进的比较晚,算是一门新的领域所以目前研究的人员相对比较少,所以一些材料的性能通过助剂可以改变的性能尚未了解,而且一些材料所产生的的回收以及造价成本的问题尚未得到良好的解决依然是一个严峻的挑战.

3. 国内外研究现状（文献综述）

热塑性弹性体( thermoplastic elastomer,tpe) 具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能,常被人们称为第三代橡胶.由于不需要硫化、成型加工简单,与传统硫化橡胶相比,tpe 的工业生产流程缩短了 1 /4,节约能耗达 25% ～ 40% ,效率提高了 10 ～ 20 倍,堪称橡胶工业的又一次技术革命.目前,热塑性弹性体被广泛应用于汽车、建筑、家用设备、电线电缆、电子产品、食品包装、医疗器械等众多行业.自从 1958 年 bayer 公司［1］首次制备出热塑性聚氨酯( tpu) 以来,tpe 就得到了迅速发展,尤其是 1963 年苯乙烯类热塑性弹性体问世以后,关于热塑性弹性体的制备理论逐步得到完善,应用领域进一步扩大.据美国freedonia 公司报道,全世界对热塑性弹性体的需求以每年 6. 3% 的速度增长,预计到 2013 年其市场需求总量将达到 420 万 t.通常按制备方法的不同,热塑性弹性体主要分为化学合成型热塑性弹性体和橡塑共混型热塑性弹性体 2 大 类.对于化学合成型热塑性弹性体,其代表性品种有苯乙烯类嵌段共聚物、热塑性聚氨酯弹性体和热塑性聚酯弹性体等.对于橡塑共混型热塑性弹性体,其主要包括聚烯烃类热塑性弹性体( thermoplastic olefin,tpo) 和热塑性硫化胶( thermoplastic vulcanizate,tpv) 2 大类.由于tpe应用领域的不断拓展,对tpe性能的要求越来越高,为改善tpe在应用中存在的缺陷,对tpe的改性研究就很有必要了.近年来围绕tpe的合成与加工技术的改性十分活跃,主要包括：填充、共混、增容、嵌段聚合、化学接枝、共交联、互穿聚合物网络(ipn)等改性技术.1.1 填充改性填充是一种简单有效的聚合物改性方法,它既可保持聚合物本身的优点又可利用复合效应改善缺陷,达到提高材料综合性能的目标.在tpe中加入不同种类的填料,可改善tpe材料的某些性能,使其满足应用要求.目前,对tpe的填充改性有向纳米功能化和填料表面改性技术发展的趋势.1.2 共混改性现代技术的发展要求材料具有多方面的综合性能,利用已有的材料进行共混改性是一种有效且经济的途径.随着动态硫化技术[2]的发展,国内的tpe复合材料的共混改性也取得了一些成果,但与国外相比还有较大差距,整体处于研发阶段.雷彩红等[3]采用动态硫化方法将硅橡胶加氢硫化，制备了聚氨酯(pu)/硅橡胶聚烯烃合金热塑性弹性体(tpv)，并与简单二元共混体系进行了比较。

研究发现：在简单共混体系中，硅橡胶用量为55%和60%时，体系分别形成两相连续和pu分散相结构，而在动态硫化后均实现了硫化硅橡胶均匀分散在pu基体中的相态结构；在动态硫化过程中，催化剂加入1 min内已经实现了相反转，但此时分散相分散不均匀；动态硫化5 min后的产物相比简单二元共混体系，拉伸强度提高了1 277%，断裂伸长率提高了546%。

陈小斌等[4]通过动态硫化法制备了ppo/ps/sbr tpv材料。

4. 研究方案

1.通过合理的物料配比和各项工艺条件合成新型的热塑性弹性体塑料.2.对合成的新型材料进行拉伸测试其弹性形变、并对其流变性能、冲击性能、硬度等一系列性能进行测试.3.通过实验制备出具有耐磨，硬度强，弹性性能更优异的新型热塑性弹性体材料.

5. 工作计划

1.首先通过参考文献学习与热塑性弹性体相关的知识,通过文献要熟悉热塑性弹性体的种类以及性质.2.积极向老师请教,遇到盲区要及时和老师反馈,在老师的指导与建议下去学习,做到有目的有效率的学习.3.积极完成老师布置的各项任务,认真阅读文献,对于外文的文献,要翻译的准确,以及对里面的内容要知道了解,通过外文的文献可以了解国外热塑性弹性体研究的趋势,并且可以熟悉国外的市场,以及所做的材料应用于哪些领域.4.要了解热塑性弹性体的优缺点,性质,以免在后面的实验产生不必要的错误.5.对于我们的课题是要做实验的,所以我们在做实验的时候要熟悉我们使用的装置设备,以及要学会熟练操作,并且对设备产生的产品要学会分析,并且对所产生的物质的数据要做详细记录（比如：用料多少,花费的时间,反应的温度,产生的物质多少.）6.积极完成论文报告,并准备好后面所需要完成的各项任务,顺利完成毕设.