熱塑性彈性體（thermoplastic elastomers-TPE）是一類在常溫下具有橡膠性能，而在高溫下又可塑化成型的高分子材料，兼具兩者特點(diǎn)。聚烯烴類熱塑性彈性體(olefinic thermoplastic elastomers-TPO)主要是由合成橡膠和聚烯烴兩組分構(gòu)成，橡膠組分通常為二元乙丙橡膠 (EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)或丁腈橡膠，塑料組分通常為PP、PE、EVA等，目前以EPDM/PP為主。

熱塑性乙丙橡膠的合成

(一)部分結(jié)晶型熱塑性乙丙橡膠

部分結(jié)晶型熱塑性乙丙橡膠是特種乙丙橡膠和聚烯烴的共混料，其主要特點(diǎn)在于乙丙橡膠分子鏈中存在著部分結(jié)晶的鏈段，這種部分結(jié)晶鏈段，由于分子間凝聚力很大，顯示出硬段的性質(zhì)，起到了物理“交聯(lián)”作用。這種物理“交聯(lián)”點(diǎn)，在加熱時(shí)呈現(xiàn)塑性行為，具有流動(dòng)性，因而可以用熱塑性塑料加工工藝進(jìn)行成型加工；而聚合物中的彈性橡膠鏈段，借助于物理“交聯(lián)”作用，表現(xiàn)出類似硫化橡膠的性能。

1．部分結(jié)晶型熱塑性乙丙橡膠的合成

采用四氯化鈦—苯甲酸乙酯-三乙基鋁催化體系，或者改性的鋁鈦載體催化劑，都可以合成部分結(jié)晶型特種乙丙橡膠。單體原料及其配比，溫度、壓力，溶液濃度、催化劑濃度等因素，是影響乙丙橡膠的重要參數(shù)。部分結(jié)晶型熱塑性特種乙丙橡膠的特點(diǎn)，在于共聚物彈性體的結(jié)構(gòu)賦予該共聚物部分結(jié)晶的性質(zhì)。其結(jié)晶度一般為10～20%(占共聚物的重量)。

2．部分結(jié)晶型乙丙橡膠與聚烯烴的共混與部分結(jié)晶型熱塑性特種乙丙橡膠共混的聚烯烴樹脂，通常為聚乙烯或聚丙烯。在高密度、中密度、低密度聚乙烯中，以低密度(<940kg/m3)效果為好。全同或間同結(jié)構(gòu)聚丙烯中，以全同結(jié)構(gòu)為佳。理想的聚烯烴樹脂為聚丙烯，共混比例隨用途而異，理想的配比為100份乙丙橡膠混入25～100份聚丙烯。

混煉可以在開煉機(jī)、本伯里密煉機(jī)、擠出機(jī)等設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。根據(jù)加工要求和橡膠制品的性能及應(yīng)用要求，混煉過程中可以加進(jìn)如防老劑、增塑劑、增粘劑、填充劑等各種添加劑。本伯里密煉機(jī)是最有效的混煉設(shè)備。要使乙丙橡膠和聚丙烯(或聚乙烯)達(dá)到最好的混煉，有幾個(gè)基本因素。①強(qiáng)棍使物料產(chǎn)生高剪切應(yīng)力；②避免局部過熱；③保證充分的混煉時(shí)間，以便分散組分的顆粒能達(dá)到理論平衡尺寸。事實(shí)上，本伯里密煉機(jī)至少可以借助于控制上頂栓壓力及膠料停留時(shí)間來調(diào)整每批混煉膠料的剪切應(yīng)力和所需的排膠溫度。以實(shí)現(xiàn)良好混揀。局部過熱雖然不會(huì)使所加工的材料本身發(fā)生降解或發(fā)生交聯(lián)密度的變化，但大大增加了聚丙烯相的流動(dòng)性，從而引起熔融的聚丙烯和變軟的橡膠相界面的技伸強(qiáng)度和耐撕裂性能下降。

(二)部分硫化型熱塑性乙丙橡膠

部分硫化型熱塑性乙丙橡膠是無定型乙丙橡膠與聚烯烴如聚丙烯、聚乙烯的共混料，其主要特點(diǎn)是控制無定型丙橡膠的硫化程度僅僅達(dá)到部分硫化(而不是大部分硫化或完全硫化)的程度。部分硫化所采用的硫化劑，主要是產(chǎn)生自由基的過氧化物或其它交聯(lián)劑。也可以選用上述交聯(lián)體系與硫黃硫化體系并用。可以通過測定凝膠含量、交聯(lián)密度以及結(jié)合硫的多少，用以檢驗(yàn)乙丙橡膠的硫化程度。實(shí)驗(yàn)證明，部分硫化用硫化劑為完全硫化時(shí)用硫化劑的1/4～2/3。部分硫化是與混煉過程同時(shí)進(jìn)行的，因此這種硫化作用稱作動(dòng)態(tài)硫化，硫化溫度為70～200℃，時(shí)間為5～10分鐘。

部分硫化乙丙橡膠與聚烯烴樹脂的共混采用開煉機(jī)或本伯里密煉機(jī)進(jìn)行。共混溫度應(yīng)高于熱塑性聚烯烴的軟化點(diǎn)。參與共混的聚烯烴樹脂與部分結(jié)晶型熱塑性特種乙丙橡膠一樣，可以采用各種密度的聚乙烯，也可以采用結(jié)晶度高的全同或間同結(jié)構(gòu)的聚丙烯。聚丙烯樹脂較聚乙烯更加理想。

二、熱塑性乙丙橡膠的結(jié)構(gòu)特征和性能

(一)結(jié)構(gòu)特征

熱塑性彈性體高分子鏈結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)在于它同時(shí)串聯(lián)或接枝一些化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的塑料段和橡膠段。熱塑性乙丙橡膠之所以呈現(xiàn)熱塑性塑料的加工特性和常溫下顯示橡膠特性的性能，同樣是因?yàn)樵诖蠓肿渔溄Y(jié)構(gòu)中存在著硬段和軟段的結(jié)構(gòu)特征。由特種乙丙橡膠和聚烯烴共混而成的部分結(jié)晶型熱塑性乙丙橡膠，其物理交聯(lián)是由該乙丙橡膠中的結(jié)晶鏈段與熱塑性聚烯烴界面之間的較強(qiáng)的凝聚作用形成的。而乙丙橡膠