TPE blev en kommerciel virkelighed, da termoplastiske polyurethanpolymerer blev tilgængelige i 1950 ‘erne. i løbet af 1960’ erne blev styrenblokcopolymer tilgængelig, og i 1970 ‘erne kom en bred vifte af TPE’ er på scenen. Den verdensomspændende brug af TPE ‘ er (680.000 tons/år i 1990) vokser med omkring ni procent om året. Styren-butadienmaterialerne har en tofaset mikrostruktur på grund af inkompatibilitet mellem polystyren-og polybutadienblokkene, hvor førstnævnte adskilles i kugler eller stænger afhængigt af den nøjagtige sammensætning. Med lavt polystyrenindhold er materialet elastomer med egenskaberne af polybutadien dominerende. Generelt tilbyder de et meget bredere udvalg af egenskaber end konventionelle tværbundne gummier, fordi sammensætningen kan variere, så den passer til de endelige byggemål.

SBS block copolymer in TEM

Block copolymerer er interessante, fordi de kan “mikrofase adskille” for at danne periodiske nanostrukturer, som i styren-butadien-styren (SBS) blok copolymer vist til højre. Polymeren er kendt som Kraton og bruges til skosåler og klæbemidler. På grund af mikrofinstrukturen var der behov for et transmissionselektronmikroskop (TEM) for at undersøge strukturen. Det er en af de mest almindelige årsager til denne sygdom. Materialet blev fremstillet ved levende polymerisering, så blokkene er næsten monodisperse, så det hjælper med at skabe en meget regelmæssig mikrostruktur. Molekylvægten af polystyrenblokkene i hovedbilledet er 102.000; indsatsbilledet har en molekylvægt på 91.000, hvilket producerer lidt mindre domæner. Afstanden mellem domæner er blevet bekræftet af røntgenspredning med lille vinkel, en teknik, der giver information om mikrostruktur.Da de fleste polymerer er uforenelige med hinanden, vil dannelse af en blokpolymer normalt resultere i faseseparation, og princippet er blevet udnyttet bredt siden introduktionen af SBS-blokpolymererne, især hvor en af blokken er stærkt krystallinsk. En undtagelse fra reglen om uforenelighed er materialet Noryl, hvor polystyren og polyphenylenoksid eller PPO danner en kontinuerlig blanding med hinanden.

skematisk krystallinsk blokcopolymer

andre TPE ‘ er har krystallinske domæner, hvor en slags blok Co-krystalliserer med anden blok i tilstødende kæder, såsom i copolyestergummier, der opnår den samme effekt som i SBS-blokpolymerer. Afhængig af bloklængden er domænerne generelt mere stabile end sidstnævnte på grund af det højere krystalsmeltepunkt. Dette punkt bestemmer de forarbejdningstemperaturer, der er nødvendige for at forme materialet, såvel som produktets ultimative servicetemperaturer. Sådanne materialer omfatter Hytrel, en polyester-polyether copolymer og Pebaks, en nylon eller polyamid-polyether copolymer.