所谓IPN,实际是两种网络互相贯穿在一起的聚合物,故又称之为互穿网络化合物。虽然它们大多数属于热固性树脂类,但也有不少像TPE的以交叉连续相形态表现出来的热塑性弹性体。用SBS或SES为基材与其他工程塑料形成的IPN—TPS,可以不用预处理而直接涂装。涂层不易刮伤,并且具有一定的耐油性,弹性系数在低温较宽的温度范围内没有什么变化;大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能。苯乙烯类化合物与橡胶接技共聚也能成为具有热塑性的TPE,己开发的有EPDM/苯乙烯、BR/苯乙烯、CI-IIR/苯乙烯、NP/苯乙烯等。
2.烯烃类TPE
烯烃类TPE系以PP为硬链段和EPDM为软链段的共混物,简称TPO。由于它比其它TPE的比重轻(仅为O.88),耐热性高达100℃,耐天候性和耐臭氧性也好,因而成为TPE中又一发展很快的品种。自从1972年在美国由UniroyaI公司以TPR的商品名首先上市以来,多年以两位数增长,2000年生产量已达3 5万t,到2002年估计可达40万t。现在,TPO已成为美日欧等汽车和家电领域的主要橡塑材料。特别是在汽车上已占到其总量3/4,用其制造的汽车保险杠,已基本取代了原来的金属和PU。 1973年出现了动态部分硫化的TPO,特别是在1981年美国Mansanto公司开发成功以Santoprere命名的完全动态硫化型的TPO之后,性能又大为改观,最高温度可达120℃。这种动态硫化型的TPO简称为TPV,主要是对TPO中的PP与EPDM混合物在熔融共混时,加入能使其硫化的交联剂,利用密炼机、螺杆机等机械高度剪切的力量,使完全硫化的微细EPDM交联橡胶的粒子,充分分散在PP基体之中。通过这种交联橡胶的”粒子效果”,导致TPO的耐压缩变形性、耐热老化性、耐油性等都得到明显改善,甚至达到了CR橡胶的水平,因而人们又将其称为热塑性硫化胶。
3.二烯类TPE
二烯类TPE主要为天然橡胶的同分异构体,故又称之热塑性反式天然橡胶(1-NR)。早在400年前,人们作为天然橡胶即发现了这种材料,但因其产自于与三叶橡胶树不同的古塔波和巴拉塔等野生树上,因而称为古塔波橡胶、巴拉塔橡胶。这种T—NR用作海底电缆和高尔夫球皮等虽已有100余年历史,但因呈热塑性状态,结晶性强,可供量有限,用途长期未能扩展。
以有机金属触媒制成的合成T-NR-反式聚异戊二烯橡胶,称之为TPI。它的微观结构同异戊橡胶(IR)刚好相反,反式结合99%,结晶度40%,熔点67℃,同天然产的古塔波和巴拉塔橡胶极为类似。因此,已开始逐步取代天然产品,并进一步发展到用于整形外科器具、石膏代替物和运动保护器材。近年来,利用TPI优异的结晶性和温度的敏感性,又成功地开发作为形状记忆橡胶材料,倍受人们青睐。
从结构上来说,TPI是以高的反式结构所形成的结晶性作为硬链段,再与其余任意形呈弹性相状态部分的软链段结合而构成的热塑性橡胶。同其他TPE比,优点是机械强度、耐伤性好,又可硫化,缺点是软化温度非常低,一般只有40-70℃,用途受到限制。 BR橡胶(顺式一1,4聚丁二烯)的同分异构体——间同l,2聚丁二烯,简称TPB。它是含90%以上l,2位结合的间同聚丁二烯橡胶,商品名为RB。微观构造系由硬链段间同结构的结晶部分与软链段任意形柔软部分相互构成的嵌段聚合物。虽其耐热性、机械强度不如橡胶,但以良好的透明性、耐天候性和电绝缘性以及光分解性,广泛用在了制鞋、海绵、光薄膜以及其他工业橡胶制品等方面。
TPB和TPI同其它TPE最大的不同点在于可以进行硫化。解决了一般TPE不能用硫磺、过氧化物硫化.而必须采用电子波、放射线等特殊装置才。能提质改性的问题,从而改进了TPE的耐热性、耐油性和耐久性不佳等缺点。TPB可在75-1 10℃的熔点范围之内任意加工,既可用以生产非硫化注射成型的拖鞋、便鞋,也可以利用硫化发泡制造运动鞋、旅游鞋等的中底。它较之EVA海绵中底不易塌陷变形,穿着舒适,有利于提高体育竞技效果。TPB制造的薄膜,具有良好的透气性、防水性和透明度,易于光分解,十分安全,特别适于家庭及蔬菜、水果保鲜包装之用。
4.氯乙烯类TPE
分为热塑性PVC和热塑性CPE两大类,前者称为TPVC,后者称为TCPE。TPVC主要是PVC的弹性化改质物,又分为化学聚合和机械共混两种形式。机械共混主要是部分交联NBR混入PVC中形成的共混物(PVC/NBR)。TPVC实际说来不过是软PVC树脂的延伸物,只是因为压缩变形得到很大改善,从而形成了类橡胶状的PVC。这种TPVC可视为PVC的改性品和橡胶的代用品,主要用其制造胶管、胶板、胶布及部分胶件。目前70%以上消耗在汽车领域,如汽车的方向盘、雨刷条等等。其他用途,电线约占75%,建筑防水胶片占10%左右。近年来,又开始扩展到家电、园艺、工业以及日用作业雨衣等方面。
5.聚氨酯类TPE
聚氨酯类TPE系由与异氰酸酯反应的氨酯硬链段与聚酯或聚醚软链段相互嵌段结合的热塑性聚氨酯橡胶,简称TPU,TPU具有优异的机械强度、耐磨性、耐油性和耐屈挠性,特别是耐磨性最为突出。缺点是耐热性、耐热水性、耐压缩性较差,外观易变黄,加工中易粘模具。目前在欧美等国主要用于制造滑雪靴、登山靴等体育用品,并大量用以生产各种运动鞋、旅游鞋,消耗量甚多。TPU还可通过注塑和挤出等成型方式生产汽车、机械以及钟表等零件,并大量用于高压胶管(外胶)、纯胶管、薄片、传动带、输送带、电线电缆、胶布等产品。其中注塑成型占到40%以上,挤出成型约为35%左右。