热塑性弹性体(SBS)合成、改性和应用

热塑性弹性体简介及SEBS的应用现况热塑性弹性体（TPE）是一种介于橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，具有橡胶和塑料的双重性和宽广特性，常温下具有橡胶的高弹性，在高温下又能塑化成型，目前已广泛应用于汽车、电子电气、建筑、医疗、玩具等领域。

随着新技术的发展，促进了TPE性能的不断优化和提升，应用领域不断拓展，尤其是汽车和医疗领域需求强劲；此外由于人们环境意识的提高，材料回收性成为选材的一个重要因素，全球废弃的PVC成为环境污染的重要问题，国外限制使用PVC 呼声日趋高涨，也促进了TPE消费快速增长。

目前工业化生产TPE主要分为以下几类：苯乙烯类（TPS）、烯烃类（TPO）、氯乙烯类（TPVC）、氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、酰胺类（TPAE）、有机氟类（TPF）、双烯类（TPB、TPI）等。

TPE和传统橡胶相比具有以下优点：1、可用一般的热塑性塑料成型机加工，例如注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型、递模成型等；2、生产过程中产生的废料（逸出毛边、挤出废胶）和最终出现的废品，可以直接返回再利用：3、用过的TPE旧品可以简单再生之后再次利用，减少环境污染，扩大资源再生来源；4、不需硫化，节省能源，以高压软管生产能耗为例：橡胶为188MJ/kg，TPE 为144MJ/kg，可节能25%以上；5、自补强性大，配方大大简化，从而使配合剂对聚合物的影响制约大为减小，质量性能更易掌握；6、为橡胶工业开拓新的途径，扩大了橡胶制品应用领域。

7、部件尺寸和整个质量更能严密控制，密度较低，而使单位重量能得到更多的部件，满足轻量化的要求。

下面简单介绍一下热塑性弹性体的几个主要类型：一，苯乙烯类：苯乙烯系热塑性弹性体（又称苯乙烯类嵌段共聚物缩写为TPS或SBC）目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体，由硬段相苯乙烯段和软段相丁二烯、异戊二烯嵌段共聚组合而成，主要分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS，以及两者的加氢共聚物SEBS和SEPS。

SEBS性能、应用、配方、改性大全SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。

1) 产品特性SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS。

这种被氢化的SBS 由于具有较高含量的1，2结构，在氢化后组成为聚苯乙烯（S）—聚乙烯（E）—聚丁烯—1（B）—聚苯乙烯（S），故简称为SEBS SEBS是1974年由Shell公司首次在世界上实现工业化生产，商品名为KratonG。

随着SEBS应用增长，参与SEBS开发、生产的厂商日益增多，到目前全球SEBS生产、销售能力达到20万吨，其中Shell公司11万吨/年，其余厂家生产能力共计9万吨左右。

由于SEBS中丁二烯段的碳—碳双键被氢化饱和，因而其具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性：⑴较好的耐温性能，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。

⑵优异的耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%，臭氧老化（38℃）100小时其性能下降小于10%。

⑶优良的电性能，其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4；体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm；二分钟为2*1017Ω/cm。

⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，能溶于许多常用溶剂中，其溶解度参数在7.2~9.6之间，能与多种聚合物共混，能用橡胶工业常用的油类进行充油，如白油或环烷油。

⑸无需硫化即可使用的弹性体，加工性能与SBS类似，边角料可重复使用，符合环保要求，无毒，符合美国FDA要求。

⑹比重较轻，约为0.91，同样的重量可生产出更多体积的产品。

2) 产品用途1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0-95的弹性体，此类弹性体有优秀的表面质感和耐候抗老化性能，可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、牙刷柄及其它包覆材料等。

1.3热塑性弹性体SBS的研究1.3.1 SBS简况热塑性弹性体TPE是六十年代开发的新型高聚物[73]，是高分子材料科学与工程理论和应用中的一个重大突破。

它具有橡胶和热塑性塑料的特性，在常温下显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。

它是继天然橡胶、合成橡胶之后的被称为“第三代橡胶”。

热塑性弹性体分子链的结构特点是由化学组成不同的树脂段(硬段>和橡胶段(软段>构成。

硬段的链段间作用力足以形成“物理交联”，软段则是具有较大自由内旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。

硬段的这种物理交联是可逆的，即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈现塑性。

当温度降至室温时，这些“交联”又恢复，起到类似硫化橡胶交联点的作用。

正是由于热塑性弹性体的这种链结构特点和交联状态的可逆性，使它在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可代替传统硫化胶制造某些橡胶制品；在高温下硬段会软化或熔化，在加压下呈现粘性流动，显现热塑性塑料的加工特性，可采用注射成型和吹塑成型等热塑性塑料的方法，比传统硫化橡胶常用的压缩、挤出、压延成型速度快、周期短，所需后硫化设备少，生产费用低。

热塑料弹性体还可用真空、吹塑成型等传统橡胶不能使用的迅速、经济的方法加工。

重复加工对其性能或加工特性无明显损害，废品和边角料可重新加工，用过材料可与新料一起使用，大大提高了材料利用率，极大地减少环境污染，被认为是环境友好材料。

b5E2RGbCAP按其化学组成TPE可以分为苯乙烯类SBC、聚烯烃类TPO、聚氨酯TPV和聚酯类CPE。

在TPE中SBC占有重要的地位，是目前世界上产量最大、发展最快的一种热塑性弹性体，按嵌段成分SBC可分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物<SBS）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物<SIS）以及它们相应的加氢产物- 氢化SBS<SEBS）和氢化SIS<SEPS）4 种类型。

SBS改性沥青机理研究一、本文概述随着交通事业的飞速发展，道路建设和维护对于沥青材料的要求越来越高。

SBS改性沥青作为一种性能优异的道路材料，已经在全球范围内得到了广泛的应用。

本文旨在深入研究SBS改性沥青的机理，以期为提高道路使用寿命、降低维护成本提供理论支持。

本文将概述SBS改性沥青的基本概念、发展历程及其在道路工程中的应用现状。

随后，文章将详细探讨SBS改性沥青的改性机理，包括SBS的分子结构、改性过程中的物理化学变化以及改性沥青的性能提升等方面。

本文还将通过实验研究，分析SBS改性沥青在不同条件下的性能表现，并对比传统沥青与SBS改性沥青的性能差异。

本文将对SBS改性沥青的应用前景进行展望，并提出针对性的建议，以期推动SBS改性沥青在道路工程中的进一步应用与发展。

通过本文的研究，将为道路工程领域提供更为全面、深入的SBS改性沥青机理认识，为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考。

二、SBS改性沥青的制备与表征SBS改性沥青的制备是研究其改性机理的关键步骤。

制备过程中，首先选择高质量的基质沥青和SBS橡胶作为原料，保证产品的基本性能。

接着，通过特定的加工工艺，如熔融共混法，将SBS橡胶均匀分散在基质沥青中，形成稳定的SBS改性沥青。

在这个过程中，SBS橡胶的分子链会与基质沥青中的组分发生相互作用，如吸附、溶解和扩散，从而实现改性效果。

为了表征SBS改性沥青的性能，我们采用了一系列实验方法。

通过粘度测试，可以了解SBS改性沥青的流动性和施工性能。

动态剪切流变实验（DSR）可以评估SBS改性沥青的高温抗车辙性能。

我们还通过弯曲梁流变实验（BBR）来评价其低温抗裂性能。

这些实验结果可以为SBS改性沥青的应用提供重要依据。

除了以上基本性能测试，我们还对SBS改性沥青的微观结构进行了表征。

通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察，可以直观地了解SBS橡胶在基质沥青中的分散状态以及其与基质沥青的相互作用情况。

SEBS性能、应用、配方、改性大全SEBS具有优异的耐老化性能，既具有可塑性，又具有高弹性，无需硫化即可加工使用，边角料可重使用，广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。

1) 产品特性SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS。

这种被氢化的SBS 由于具有较高含量的1，2结构，在氢化后组成为聚苯乙烯（S）—聚乙烯（E）—聚丁烯—1（B）—聚苯乙烯（S），故简称为SEBS SEBS是1974年由Shell公司首次在世界上实现工业化生产，商品名为KratonG。

随着SEBS应用增长，参与SEBS开发、生产的厂商日益增多，到目前全球SEBS生产、销售能力达到20万吨，其中Shell公司11万吨/年，其余厂家生产能力共计9万吨左右。

由于SEBS中丁二烯段的碳—碳双键被氢化饱和，因而其具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性：⑴较好的耐温性能，其脆化温度≤-60℃，最高使用温度达到149℃，在氧气气氛下其分解温度大于270℃。

⑵优异的耐老化性能，在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%，臭氧老化（38℃）100小时其性能下降小于10%。

⑶优良的电性能，其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4；体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm；二分钟为2*1017Ω/cm。

⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性，能溶于许多常用溶剂中，其溶解度参数在7.2~9.6之间，能与多种聚合物共混，能用橡胶工业常用的油类进行充油，如白油或环烷油。

⑸无需硫化即可使用的弹性体，加工性能与SBS类似，边角料可重复使用，符合环保要求，无毒，符合美国FDA要求。

⑹比重较轻，约为0.91，同样的重量可生产出更多体积的产品。

2) 产品用途1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0-95的弹性体，此类弹性体有优秀的表面质感和耐候抗老化性能，可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、牙刷柄及其它包覆材料等。

第18卷第1期2020年3月南京工程学院学报（自然科学版）Journal of Nanjing Institute of Technology!Natural Science Edition）Vol.18, No.1Mar.,2020doi：10.13960/j.isn.1672-2558.2020.01.013投稿网址:http：// 苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展韩冰S陈汝建S高文通S黄玉安S曹潇S梁红文2,贺电2(1.南京工程学院材料科学与工程学院，江苏南京211167；2.湖南岳阳巴陵石化有限公司，湖南岳阳414014)摘要：综述了常见的苯乙烯类热塑性弾性体的改性研究进展和应用进展，介绍最常见的多种改性方法.重点介绍无机纳米粒子改性苯乙烯类热塑性弾性体的现状，并从相结构角度解释了无机纳米粒子对共混物力学性能的影响.详细阐述了最近关于通用塑料对苯乙烯类热塑性弾性体的共混改性研究进展，并举出三元及多元共混方案的例子.在研究现状的基‘上，介绍苯乙烯类热塑性弾性体主要的应用领域及应用现状,提出苯乙烯类热塑性弾性体的未来发展应当注重环保，可用于替换市面上现有的大量不可回收、不可重复使用的热固性材料.关键词：苯乙烯类热塑性弾性体;改性;应用现状;研究现状;力学性能中图分类号:TH145.41苯乙烯类热塑性弹性体简介塑性弹性体(TPE)兼具传统硫化橡胶高弹性、耐老化与热塑性塑料加工方便的优点，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料.苯乙烯类热塑性弹性体(SBC)是TPE中产量最大、应用最广泛的一种.SBC是指由共辄二烯桂与乙烯基芳香V共聚形成的热塑性弹性体及其加氢产物，其中，乙烯基芳香V—般是苯乙烯.SBC主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物！SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物！SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物！sis)、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)四类.SBS是苯乙烯与丁二烯经阴离子溶液聚合而成，其结构是丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，可分为线型和星型共聚物;S3是苯戊经子溶液，构是异戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，亦可分为线型和星型共聚物;SEBS和SEPS分别是SBS和S3加氢而成,S3的加氢比SBS加氢的难度大.SEBS 和SBS合成的原料完全相同，但SEBS属于饱和的聚烯V弹性体，其结构中丁二烯的两个双键都变成了C-C键，而苯环上的双键并未被氢化,SEBS比SBS的耐候性更好；SEPS和S3合成的原料完全相同，但SEPS属于饱和的聚烯V弹性体•由于SEBS和SEPS是氢化产物，不含不饱和双键，所以耐热、耐氧、耐老化、耐紫外线性能优异•表1对SBC主要品种的性能与用途做了归纳.表1SBC主要品种性能、用途对比表SBC类型弹性嵌段性能特点主要应用领域SBS聚丁二烯力学性能好加工性能好沥青改性鞋类防水卷材塑料改性SEBS乙烯/丁烯共聚物耐候性、做H好电绝缘性能好包覆、密封材料电线电缘材用领域运动、户外用品S3聚异戊二烯熔融粘度低胶黏剂能好SEPS乙烯/丙烯柔韧性、弹性好润滑剂增黏物耐低温性能好光缆密封油膏透明弹性体、膜收稿日期：2019-06-22；修回日期：2019-11-04作者简介：韩冰，博士，高级工程师，研究方向为聚合物改性、化学合成、生物化工.E-mail:引文格式：韩冰，陈汝建,高文通，等•苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展[J]•南京工程学院学报(自然科学版),2020,18(1)：68-74.第18卷第1期韩冰，等:苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展69如表I所示，SIS用途较为单一，主要应用为胶黏剂领域•现阶段应用领域较为广泛的为SEB 与SEBS型的热塑性弹性体,其中氢化产物SEBS 由于优良的耐候性，市场应用份额逐年增大•本文以湖南岳阳巴陵石化有限公司的几款产品为代表,列举目前市场主流SEBS产品的主要参数和性能,如表2所示.表2巴陵石化各牌号SEBS物性参数表牌号结构苯乙烯含量甲苯溶液粘度分子量/挥发份硬度/熔融流动速率/300%拉伸伸长率/%永久变形/%物理状态25W/(MPa-S)万<%邵A(g•10E•min"1)应力/MPaYH-501线型低分子3050070.5750.250 4.556016白色粉末YH-502线型中子301200100.5750.026 4.852020白色粉末YH-503线型高子301500220.575/ 6.050028白色粉末YH-601星型321400220.582/ 4.850032白色粉末YH-602星型351400220.586/ 5.048032白色粉末2苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究随着SBC应用场景不断增加，对于SBC的研究也不断深入.近年来，国内外对其研究主要集中在无机纳米粒子改性、共混改性、相结构研究三个方面？2.1无机纳米粒子改性无机纳米粒子改性属于填充改性，填充改性能显著改善塑料的机械性能、耐摩標性能、热学性能、耐老化性能等，能克服塑料的低强度、不耐高温、低刚硬性、易膨胀性、易蠕变等缺点.近来，许多纳米尺度的无机填料被商品化，比如纳米碳酸钙、纳米陶土、碳纳米管等•当粒子尺度达到纳米级别后，粒子具有更大的表面积，与聚合物的界面力增强，会比传统填料带来更优异的性能提升•纳米粒子由于大的表面能易团聚，只有当这些粒子均匀分散在聚合物中时，才能表现出好的填充效果•加入纳米粒子还可能改变共混聚合物的相形态，改善相容性•Qazviniha等人［1］向PP/SEBS中加入纳米碳酸钙，透射电子显微镜（TEM）测试表明纳米碳酸钙均匀地分散在聚合物相中，并破坏了聚合物的结晶网络.刚加入纳米碳酸钙时,复合材料弹性模量下降，韧性增加;当加入量持续增大时，复合材料弹性模量增加，韧性下降;纳米碳酸钙为3%时,材料韧性最佳.在PP/SEBS纳米复合材料中加入5%的纳米CaCO&后，纳米CaCO&均匀分散在PP基体中.因为低团聚碳酸钙在聚合物基体中分散良好，透射电镜显微照片证实了SEBS/PP/nano-CaCO&纳米复合材料的形成.随着纳米填料含量的增加, PP/SEBS/CaCO&纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度是固定的，而PP/SEBS纳米复合材料的弹性模量随着纳米CaCO&加入聚合物共混物数量的增加而增加，这可能是取决于合适的纳米CaCO&分散质量.Acevedo等人%2&向SEPS中添加纳米陶土,研究发现,未添加纳米陶土的样品熔融温度为257W,添加3%纳米陶土的样品熔融温度为245W,添加3%纳米陶土和25%二乙醇胺的样品熔融温度为214W,X射线衍射仪！XRD）测试表明纳米陶土比传统陶土具有更大的层间距,这能够改善树脂的分散,增加树脂与填料的接触面积,能量色散X射线谱（EDX"结果证实了纳米粒子结构间碳氢链的存在,SEM结果表明，在接触空气后,纳米粒子出现团聚现象.Babavi等人%3&也做了利用纳米陶土改性SBC的相关研究，主要以两种不同纳米粘土为研究对象，采用不同的改性剂和混合顺序，分别考察热力学和动力学在纳米粘土定位中的作用.在研究纳米陶土的位置对PA6/SAN/SEBS 相形态与机械性能影响的过程中发现，纳米粘土在基体中的存在使刚度增加,纳米粘土在界面上的定位提高了韧伸强度.随着改SBC种领域中的应用范围越来越广，在提高其各项力学性能的同时，具备优异的防静电性能是必不可少的. Shi等人⑷通过溶液混合制备了十八烷基胺改性石墨烯/SEBS-g-MAH复合材料，流变学数据表明，随着0.5%改性石墨烯的添加，在SEBS-gMAH70南京工程学院学报(自然科学版)2020年3月中形成了石墨烯网络，复合材料较SEBS-2MAH 储能模量急剧增加，拉伸强度由！94MPa提高至3.28MPa,l Hz交流电导率由2.5xl0-16S/cm提高至1.2X10-11S/cm.试验证实，这些结果归功于石墨烯在树脂基体中良好的分散情况及改性石墨烯与树脂基体间的化学作用.Hofmann等人［5］在四氢咲喃(THF)溶液中共混制备官能团化石墨烯(FG)/SEBS-g-MAH,AFM与TEM结果证实，多层石墨烯(MLG350"与热还原石墨烯氧化物(TRGO)在THF和SEBS基质中分散得更均匀，而高压均质化的未官能团化石墨(GG)出现了石墨烯堆叠与微米尺寸石墨共存的情况.TRGO增强的SEBS较SEBS50%应变拉伸强度提高97%,300%应变拉伸强度提高193%,MLG350增强的SEBS 较SEBS50%应变拉伸强度提高63%,300%应变拉伸强度提高147%，而GG增强对SEBS应力应变行为基本无影响.无机纳米粒子能够有效改善SBC的力学性能.石墨烯改性能有效提高其导电性能，可根据材料的固有拉伸特性,在形变电子元件领域有所突破.在石墨烯改性领域中，热还原石墨烯氧化物对SBC的力学性能提高最为明显.随着石墨烯的量产，今后使用石墨烯相关的材料改性SBC将会成为新的趋势•2.2共混改性由于SBC价格相对较高,通常并不单独使用，而是与其他聚合物共混加工•在共混物中,SBC常常有增韧或增容作用•共混改性是指在原来塑料基体中,再通过各种混合方法(如开放式炼塑机、挤出机等)混进另外一种或几种塑料或弹性体，以此改的能.在刚性的热塑性塑料中加入橡胶或热塑性弹性体是增韧的一种有效方法.Sharma等人⑷评估了聚丙烯和SEBS-gMA共聚物共混物的机械性能，直至SEBS-g-MA的体积分数为0.5.研究表明，随着SEBS-g-MAH比例的增廿,PP结晶度降低,PP分子链变形，拉伸强度和拉伸模量降低，断裂伸长率增加.SEM显示SEBS-g-MAH粒子均匀分散在PP基体上，根据两相聚合物理论推导出，当SEBS-g-MAH粒子尺寸为0.05，材料冲击韧性最好，这一数值可推广至其他PP增韧体系.Garhwal等人%7&将SEBS用于增韧双酚A型PC，当SEBS体积分数为12%时,材料缺口冲击强度为90.89kj/m2，当SEBS体积分数为21%-40%时，材料在测试中未断裂.SEM分析表明当SEBS体积分数小于12%时，增韧效果来自于PC/SEBS界面处小空腔的塑性形变；当SEBS体积分数大于12%时，相尺寸增大促进了裂纹的生成,来显提高了材韧.以往的相容共混研究多在二元领域,添加相容剂或使两种树脂发生反应是行之有效的方法.近几年来,出于环保回收、再次利用的目的，三元/多元共混成为研究热点.Li等人%8&选择PP-g-(MAH-co-St)作为PP/PA6/SEBS(70/15/15)体系的相容剂，SEM显示出部分包裹PA6粒子的SEBS良好分散在PP基体上，添加15%相容剂的体系较纯PP(未增容的共混物比PP稍好一点)屈服应力上升23%,达35.68MPa,断裂应力上升132%，达48.67MPa,断裂伸长率上升647%,达903.19%，冲击断裂能上升220%，达22.79kj/m2. Li等人⑼进一步研究了多元共混体系，选择SEBS —g—(MAH-co-St)作为PA6/PS/PP/SEBS(70/ 10/10/10)的相容剂，其中MAH和St的接枝率分别为1.31%和1.49%.随着SEBS-g-(MAH-co-St)替代SEBS的比例不断增大,核壳结构的相尺寸变小，体系相容性变好，当完全替代时，相尺寸仅为2)m左右.3相结构变化SBC是嵌段共聚物，某一嵌段可选择性地与其他树脂混溶，可以引起纳米级别的相形态显著变化，从而对材料性能产生影响•流变学、热分析及显微图像是研究相结构的有效工具,但目前相结构与性能间的关系研究并不深入.Liao等人%10&运用Palieme模型与cole-cole 图研究LDPE/PS/SBS 流变行为与相结构•对于第18卷第1期韩冰，等:苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展71LDPE/PS/SBS(10/90/3,70/30/3,90/10/3,100/0/ 3)混合物,cole-cole图中仅显示一个主弧，这意味着相容良好，而LDPE/PS/SBS(0/100/3,30/70/3, 50/50/3)的cole-cole图中除了主弧，出现了第二个弧或长尾，这表明发生了相分离.LDPE/PS/SBS (10/90/3,30/70/3,50/50/3)的SEM照片中出现了海岛结构，半共连续和共连续结构.Ocando 等［11］将SBS中的双键环氧化并向其中加入10%、20%'30%的环氧体系，设计出一种新的纳米结构TPE材料，环氧体系增加至30%时,混合物表现出良好有序的交替层状形态，机械性能大幅增加,拉伸模量达372MPa,屈服应力达26.6MPa,断裂伸长率达307%.Lopez-Barron等人%12&通过在间歇单轴延伸过程中的原位小角中子散射(SANS)测量,研究SIS和氛代聚苯乙烯组成共混物的机械响应和相应的微观结构.起初，球形玻璃态PS排列在体心立方晶格中，随着宏观拉伸，Hencky应变达到0.35，进一步拉伸出现了屈服与应变硬化，SANS 测量展现了BCC晶格转变为类似雪佛兰商标的.4苯乙烯类热塑性弹性体应用研究随着经济社会的发展,SBC市场容量不断变大，其应用领域有沥青改性、鞋类、热熔胶、医用材料等.我国是世界上SBC生产量和消费量最大的国家.4.1沥青改性领域未改性的沥青道路在使用过程中会出现高温软化、低温开裂、车辙、老化、疲劳等问题，使用沥青改性剂可以有效解决上述问题.SBC分散在沥青中能形成三维网状结构，使沥青的路用性能大幅度提高,是效果良好的沥青改性剂.SBS是目前世界上使用最为广泛、效果最佳的沥青改性剂.文献:13］探究了四种不同苯乙烯含量和分子构型(线型/星型)的SBS对改性沥青常规性能、形态、热行为、结构的影响，其中苯乙烯含量30%，线型的SBS性能最优，分布均匀•文献:14&通过频率扫描测试、粘性测试与荧光显微镜观察,30%苯乙烯含量的SBS 具有最佳的粘弹性功能与最高的粘性.随着SBS 苯含增加#改沥增加#容差•文献%15］研究了SBS与沥青对SBS分散度及改沥能的#显微镜#用高芳V含量和低沥青质含量的沥青可以改善SBS 在沥青中的分散，当SBS中苯乙烯含量为30%时,粒度分布曲线最窄,改性沥青的性能得到改善.随着沥青中SBS含量的增加，粒度分布曲线变宽，改性沥青的软化点增加,渗透率和延展性降低.SEBS 比SBS具有更好的耐老化性能,也适用于道路改性，但路用性能不足，价格偏高.文献:16］用聚乳酸(PPA)改性后的SEBS改性沥青来降低成本，采用0.8%的PPA代替2%的SEBS，老化前后的软化点提高，动态剪切流变和弯曲梁流变试验证明材料的高、低温流变性能均有改善，可以采用PPA代替SEBS.形态学观察显示通过PPA凝胶化降低了SEBS和沥青之间的相容性•SEPS在沥青研究中得到运用，但不是作为沥青改性剂使用•文献:17］首次报道了SEPS改性沥青的优异抗车辙性能，经过动态剪切流变,Superpave规范参数和零剪切粘度这两种评价方法都证实了这一点.针对越来越高的环保需求，也出于降低成本的考虑，目前还应用生物沥青、再生料研发自愈合沥青.文献%18］用1%的SBS改性生物沥青有效改善了生物沥度低、混温度低、抗能差的缺点,并且抗老化性能优异•文献:19］将回收的SBS改性沥青(RAP)与沥青混合并评估其性能，又在其中加入再生剂以改善,再生剂中3.4%是沥青质,28.2%是树脂,52.8%是芳V,15.6%是饱和V.研究表明，直接在沥青中添加RAP会降低混合料的防潮性能、韧性及疲劳性能,加入再生剂可改善上述问题.Chung等人%20］制备了含有微胶囊的自愈合沥青,微胶囊中是二甲基苯酚(DMP)或DMP/SBS,壳是尿素/甲醛树脂,含有微胶囊的沥青比不含微胶囊的沥青机械性能好，含有DMP微胶囊的沥青在拉断后7d可恢复原有强度，含DMP/SBS微胶囊的沥青在抗断后仅需3d可恢复原有强度•SEM和X射线照片显示，断裂后微胶囊中的DMP渗出，经聚合成聚苯™，填充裂缝和愈合72南京工程学院学报（自然科学版）2020年3月损伤•4.2热熔胶领域SBC在室温下具有塑料的强度,在高温下又具有流动性，非常适合做热熔胶•在SBC中,S3较SBS在高温流动性、与其他材料的相容性、抗老化性能上都有一定优势，常被用做热熔胶的基底物质，辅以增粘树脂、增塑剂、加工助剂、抗氧剂等制成热熔胶或热熔压敏胶•由于S3本身极性较弱，所以在粘接极性材料时效果不好，这大大限制了其应用.Zhao等人%2!〕通过在温和条件下采用原位过甲酸环氧化法制备了S3基热熔压敏胶，既提高了其粘结极性物质的能力，又避免了传统环氧化法中的开环副反应•研究结果表明，在一定的环氧化温度和过氧化氢/烯桂比率下,环氧化程度与环氧化时间是线性相关的，这可用于调节热熔压敏胶的极性.Xiao等人%22&将S3与EPO号丙烯酸树脂共混，加入适量聚乙二醇、矿物油和C5树脂后，制备两亲性热熔压敏胶以用于透皮给药系统，180。

热塑性弹性体SBS的合成改性和应用热塑性弹性体是一种在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。

其中，SBS（苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物）作为一种重要的热塑性弹性体，因其独特的性能和广泛的应用，在材料领域占据着重要的地位。

一、SBS 的合成SBS 的合成通常采用阴离子聚合的方法。

在这个过程中，丁二烯和苯乙烯单体在引发剂的作用下，按照特定的顺序进行聚合反应。

首先，引发剂与丁二烯单体反应，形成活性链。

然后，丁二烯进行聚合，形成聚丁二烯段。

接下来，再加入苯乙烯单体，继续聚合形成聚苯乙烯段。

通过控制反应条件和单体的加入量，可以调节 SBS 中苯乙烯和丁二烯的比例，从而影响其性能。

在合成过程中，反应温度、反应时间、引发剂的种类和用量等因素都会对最终产物的性能产生重要影响。

例如，较高的反应温度可能导致聚合反应速度加快，但也可能会引起副反应的发生，从而影响产物的质量和性能。

二、SBS 的改性为了进一步优化 SBS 的性能，满足不同领域的应用需求，对其进行改性是非常必要的。

（一）化学改性通过化学反应在 SBS 分子链上引入新的官能团，以改变其性能。

例如，进行加氢反应可以提高 SBS 的抗氧化性和耐热性。

（二）物理改性物理改性主要包括共混和填充。

将 SBS 与其他聚合物共混，可以综合两者的性能优势。

比如，与聚乙烯共混可以提高其刚性和耐化学腐蚀性。

填充改性则是在 SBS 中加入无机填料，如碳酸钙、滑石粉等，以增强其力学性能和降低成本。

（三）接枝改性通过在 SBS 分子链上接枝其他聚合物链段，赋予其新的性能。

比如接枝丙烯酸酯类聚合物，可以提高其对极性材料的粘结性能。

三、SBS 的应用（一）橡胶制品SBS 在橡胶制品领域有着广泛的应用，如制造轮胎、胶管、胶带等。

由于其具有良好的弹性和耐磨性，能够为这些产品提供优异的性能。

（二）塑料改性作为塑料改性剂，SBS 可以提高塑料的抗冲击性能和柔韧性。

例如，在聚苯乙烯中加入 SBS，可以显著改善其脆性。

SBS树脂的结构及其性能概述摘要:本文概要描述了SBS树脂（苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物）的结构，性能，合成方法，以及应用。

通过对SBS树脂结构的分析了解其性能，进而对生产合成进行阐述，并简要介绍了由于结构性能上的特点使得SBS树脂在各方面的应用。

关键词：苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物，SBS树脂，热塑性弹性体性能，合成方法，工业应用，热塑性加工性能SBS树脂(苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物) 是目前苯乙烯类热塑性弹性体中产量最大、成本最低、应用最为广泛的一种产品,被誉为“第三代合成橡胶”，开发利用前景十分广阔。

1 SBS树脂的结构及其性能SBS属苯乙烯类热塑性弹性体，是由苯乙烯和丁二烯为单体,在锂系催化剂作用下阴离子聚合制得的苯乙烯与丁二烯的三嵌段共聚物，即苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(Styrene Butadiene styrene block polymer)又称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶，简称SBS。

根据合成方法不同．SBS有线型结构和星型结构，线型SBS的结构式见图。

其分子链中段式柔性的聚丁二烯，顺式占40%左右，分子量约为7万；两端是刚硬的聚苯乙烯，分子量约为1.5万，S/B（质量比）为30/70。

SBS 中的聚苯乙烯(PS)链段和聚丁二烯(PB)链段明显地呈两相结构，PB为连续相，PS为分散相．由于聚丁二烯在常温下是一种橡胶，而聚苯乙烯是硬性塑料，二者互不相容，呈相分离状态，其聚丁二烯段形成连续的橡胶相，聚苯乙烯段形成微区分散在橡胶相中且对聚丁二烯起着物理交联作用，也就是说聚苯乙烯球状聚集区域起交联点和补强粒子作用。

其分子中以物理交联代替一般橡胶的化学交联，因而其状态随温度或溶剂的变化有可逆性的变化，在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的材料，兼有橡胶的物理力学性能和塑料的加工性能，并且其加工工艺简单，无需塑炼、混炼及硫化，节省能源和设备投资。

SBS改性沥青的性能与应用摘要：我国高速公路建设自改革开放以来，经历了从无到有，从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。

与此同时，传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求，而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。

本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能，与水稳定性，抗滑能力等内容，比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性，探究了加强对SBS改性沥青的学习，开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。

关键词：SBS改性沥青；改性沥青性能；改性沥青应用；沥青施工；工程效益；应用前景1 前言随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用，为适应道路路面的使用性能的要求，保证路面良好的使用状态，延长路面的使用寿命，就必须探寻更高性能的路面材料。

SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力，低温抗裂能力，改善了沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，提高了沥青的抗氧化能力，是比较优良的路面材料。

自上世纪40年代以来，国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作，改性沥青技术得到了越来越多的重视。

现有研究结果表明，与其他改性沥青相比，SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出，SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。

2 SBS改性沥青简介SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。

在良好的设计配合比和施工条件下，用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能，具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力，并极大地改善沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑性能。

（SBS） 1 产品概述苯乙烯系热塑性弹性体（又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers，简称SBCs），目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。

目前，SBCs系列品种中主要有4种类型，即：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物（SEPS）。

SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。

SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大（占70%以上）、成本最低、应用较广的一个品种，是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶”。

与丁苯橡胶相似，SBS可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前消费量最大的热塑性弹性体。

SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势：（1）可用热塑性塑料加工设备进行加工成型，如挤压、注射、吹塑等，成型速度比传统硫化橡胶工艺快；（2）不需硫化，可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序，因而设备投资少，生产能耗低、工艺简单，加工周期短，生产效率高，加工费用低；（3）加角余料可多次回收利用，节省资源，有利于环境保护。

目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。

在橡胶制品方面，SBS模压制品主要用于制鞋（鞋底）工业，挤出制品主要用于胶管和胶带；作为树脂改性剂，少量SBS分别与聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度；SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点；SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。

目前我国SBS 的生产能力21万吨/年，而国内市场的需求则已却超过了35万吨，国内市场缺口较大，产品具有良好的市场发展前景。