Question

苯乙烯类热塑性弹性体的现状与发展

Answer 1

苯乙烯共聚物是最低价的热塑性弹性体并且是应用最广泛的。它们是嵌段共聚物，由硬聚苯乙 烯链段制成，与矩阵柔性链段(如聚丁二烯、聚异戊二烯、乙丙胶或苯乙烯)互相联接。这些材 料的抗拉强度很低，但是伸长强度高于丁苯橡胶或天然橡胶。苯乙烯弹性体可防水、酒精并稀释 碱和酸。此类共聚物的主要品种为 SBS，目前全球 TPE-S 生产能力约为 1100 kt/a，年产量在 800 kt 以上。我国 SBS 生产能力约为 200 kt/a，主要生产企业为巴陵石化、燕山石化和茂名石化，年产 量约为 170 kt。SBS 具有良好拉伸强度和弹性，耐摩擦和疲劳性能优异，且价廉物美，主要用于 胶鞋、改性沥青、合成树脂改性剂和粘合剂等，其中 80%左右消费量用于制鞋业。目前我国已经 成为全球鞋类主要生产国与出口国。 发达国家和地区的异戊二烯取代丁二烯的嵌段苯乙烯聚合物(SIS)发展很快，其产量已占TPE-S产量的 30%左右，约 90%用于粘合剂领域，采用SIS制备的热熔胶不仅粘接性能优越，而且耐热性好，已成为欧美日各国热熔胶的主要材料。我国自 20 世纪 90 年代中期开始SIS研究开发，至今 还没有实现工业化。近年来我国热熔胶市场一直保持快速增长势头，2003 年热熔胶消费量达到102 kt，其中热熔压敏胶带达到 48 kt/a，消耗SIS 15 kt左右，从国外进口 10 kt SIS以满足国内市场 需求。随着我国大型乙烯装置的建设速度加快，C5资源综合利用将加快实施，为我国加快发展SIS 提供了原料保障。由于 SBS 存在的最大问题是不耐热，为此欧美等国对其进行了一系列性能改进，其中利用 SBS 经饱和加氢得到 SEBS，可使抗冲强度大幅度提高，耐候性和耐热老化性明显提高。SEBS 不仅可 以替代 SBS 应用，还是工程塑料类如聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)合金的增容剂。SBS 或 SEBS 与聚丙烯(PP)熔融共聚形成互穿网络化合物(IPN)，SBS 或 SEBS 为基材与其他工程塑料形成IPN-TPE-S，大大提高了工程塑料的耐寒和耐热性能。
近几年来，国外发达国家和地区苯乙烯类 TPE 产品市场成熟，需求增长稳定，国内外新品种开发主要集中在茂金属合金、医疗用无毒透明产品等方面。 如国外最新开发的新型茂金属聚合物聚苯弹性体(PSE)，其中苯乙烯含量达到 80%，PSE 与聚 乙烯(PE)形成了两相连续分布的共混合金，这种合金既具有强度又具有韧性，成为力学性能优 异的韧性材料。