Thermoplastisch elastomeer
TPE werd een commerciële realiteit toen thermoplastische Polyurethaanpolymeren beschikbaar kwamen in de jaren 1950. tijdens de jaren 1960 beschikbaar, en in de jaren 1970 een breed scala van tpes kwam op de scène. Het wereldwijde gebruik van TPEs (680.000 ton/jaar in 1990) groeit met ongeveer negen procent per jaar. De styreen-butadieenmaterialen beschikken over een tweefasige microstructuur als gevolg van incompatibiliteit tussen de polystyreen-en polybutadieenblokken, waarbij de eerstgenoemde zich scheiden in bollen of staven, afhankelijk van de exacte samenstelling. Met een laag polystyreengehalte is het materiaal elastomeer met de eigenschappen van het polybutadieen overheersend. Over het algemeen bieden ze een veel breder scala aan eigenschappen dan conventionele cross-linked rubbers omdat de samenstelling kan variëren om de uiteindelijke constructie doelen aan te passen.
Blokcopolymeren zijn interessant omdat ze “microfasescheiding” kunnen vormen tot periodieke nanostructuren, zoals in het styreen-butadieen-styreen (SBS) – blokcopolymeer rechts afgebeeld. Het polymeer staat bekend als Kraton en wordt gebruikt voor schoenzolen en lijmen. Vanwege de microfinestructuur was een transmissieelektronenmicroscoop (tem) nodig om de structuur te onderzoeken. De butadieenmatrix werd gekleurd met osmiumtetroxide om contrast in het beeld te geven. Het materiaal werd gemaakt door levende polymerisatie, zodat de blokken zijn bijna monodisperse, zodat het helpen om een zeer regelmatige microstructuur te creëren. Het molecuulgewicht van de polystyreenblokken in de hoofdfoto is 102.000; de inzetfoto heeft een molecuulgewicht van 91.000, waardoor iets kleinere domeinen ontstaan. Het uit elkaar plaatsen tussen domeinen is bevestigd door het small-angle Röntgenstraal verspreiden, een techniek die informatie over microstructuur geeft.Aangezien de meeste polymeren niet compatibel zijn met elkaar, zal de vorming van een blokpolymeer meestal resulteren in fasescheiding, en het principe is sinds de introductie van de SBS-blokpolymeren op grote schaal gebruikt, vooral wanneer een blok sterk Kristallijn is. Een uitzondering op de regel van onverenigbaarheid is het materiaal Noryl, waarbij polystyreen en polyfenyleenoxide of PPO een continu mengsel met elkaar vormen.
andere TPE ‘ s hebben kristallijne domeinen waarin één soort blok co-kristalliseert met ander blok in aangrenzende ketens, zoals in copolyester-rubbers, met hetzelfde effect als in de SBS blokpolymeren. Afhankelijk van de bloklengte zijn de domeinen over het algemeen stabieler dan de laatste vanwege het hogere kristalsmeltpunt. Dat punt bepaalt de verwerkingstemperaturen die nodig zijn om het materiaal te vormen, evenals de uiteindelijke gebruikstemperaturen van het product. Dergelijke materialen omvatten Hytrel, een polyester-polyether copolymeer en Pebax, een nylon of polyamide-polyether copolymeer.