Elastomero termoplastico
TPE è diventato una realtà commerciale quando poliuretano termoplastico polimeri è diventato disponibile nel 1950. Durante gli anni 1960 copolimero a blocchi stirolo è diventato disponibile, e nel 1970, in una vasta gamma di TPEs è venuto sulla scena. L’utilizzo mondiale di TPE (680.000 tonnellate/anno nel 1990) sta crescendo a circa il nove per cento all’anno. I materiali stirene-butadiene possiedono una microstruttura a due fasi a causa dell’incompatibilità tra i blocchi di polistirene e polibutadiene, il primo si separa in sfere o barre a seconda della composizione esatta. Con basso contenuto di polistirene, il materiale è elastomerico con le proprietà del polibutadiene predominanti. Generalmente offrono una gamma molto più ampia di proprietà rispetto alle gomme reticolate convenzionali perché la composizione può variare per soddisfare gli obiettivi finali di costruzione.
copolimeri a Blocchi sono interessanti perché possono “test separato” forma periodica nanostrutture, come in stirene-butadiene-stirene (SBS) copolimero a blocchi mostrato a destra. Il polimero è noto come Kraton e viene utilizzato per suole di scarpe e adesivi. A causa della struttura microfine, è stato necessario un microscopio elettronico a trasmissione (TEM) per esaminare la struttura. La matrice di butadiene è stata macchiata con tetrossido di osmio per fornire contrasto nell’immagine. Il materiale è stato realizzato mediante polimerizzazione vivente in modo che i blocchi siano quasi monodispersi, contribuendo così a creare una microstruttura molto regolare. Il peso molecolare dei blocchi di polistirolo nell’immagine principale è 102.000; l’immagine dell’inserto ha un peso molecolare di 91.000, producendo domini leggermente più piccoli. La spaziatura tra i domini è stata confermata dallo scattering a raggi X di piccolo angolo, una tecnica che fornisce informazioni sulla microstruttura.Poiché la maggior parte dei polimeri sono incompatibili tra loro, la formazione di un polimero a blocchi di solito comporta la separazione di fase, e il principio è stato ampiamente sfruttato dall’introduzione dei polimeri a blocchi SBS, specialmente dove uno dei blocchi è altamente cristallino. Un’eccezione alla regola di incompatibilità è il materiale Noryl, dove polistirene e ossido di polifenilene o PPO formano una miscela continua tra loro.
Altri TPEs hanno domini cristallini in cui una sorta di blocco di co-cristallizza con altro blocco in catene adiacenti, come in copoliestere gomme, ottenendo lo stesso effetto in SBS polimeri a blocchi. A seconda della lunghezza del blocco, i domini sono generalmente più stabili di questi ultimi a causa del più alto punto di fusione dei cristalli. Questo punto determina le temperature di lavorazione necessarie per modellare il materiale, nonché le temperature di utilizzo finale del prodotto. Tali materiali includono Hytrel, un copolimero poliestere-polietere e Pebax, un copolimero nylon o poliammide-polietere.