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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-03-09 00:32
眾所周知,SEBS具有良好的耐候性和抗老化性,無需傳統(tǒng)硫化環(huán)節(jié),加工余料可重復(fù)使用,廣泛應(yīng)用于軟體玩具、電線電纜等領(lǐng)域。SEBS一般不單獨(dú)使用,在后續(xù)加工過程中需混入多種物質(zhì)(如樹脂、填充油、無機(jī)填料和功能性添加劑等),以提高其性能指標(biāo)。那么這些填充物質(zhì)以及SEBS本身對共混物性能有哪些影響呢?
SEBS
SEBS的分子鏈結(jié)構(gòu),主要有星型及線型兩種。星型結(jié)構(gòu)的SEBS比線型結(jié)構(gòu)SEBS具有更佳的耐磨性、回彈性、抗撕裂性等,但星型結(jié)構(gòu)的SEBS比線型結(jié)構(gòu)的SEBS流動性要差,更難于加工。另外,高分子量SEBS比低分子量SEBS,具有更高的拉伸強(qiáng)度及拉伸回彈性,高分子量SEBS比低分子量SEBS流動性要差,加工相對難些,需要更高的加工溫度條件。
填充油
SEBS在應(yīng)用過程中需要加入大量填充油,以改善SEBS的加工性能,同時還能降低成本。實(shí)際使用中大多添加白油和環(huán)烷油,它們與SEBS中的聚丁二烯鏈段相容性好,與SEBS中的聚苯乙烯鏈段不溶解,所以加入后,SEBS共混物相分離完全,力學(xué)性能較好。26#白油對SEBS共混物力學(xué)性能的影響如圖1所示。

從圖1可以看出,隨著白油加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸應(yīng)力、扯斷強(qiáng)度、硬度均逐漸下降,扯斷伸長率逐漸升高;當(dāng)白油與SEBS質(zhì)量比達(dá)到1.0:1時,300%定伸應(yīng)力、扯斷強(qiáng)度的下降幅度變小。這是因?yàn)?,白油在體系中起著增塑劑的作用,與SEBS中的聚丁二烯鏈段相容性好,故兩者有很好的溶解性,使得聚合物之間的交聯(lián)減少,分子間的作用力減弱,共混物的柔韌性提高,扯斷伸長率顯著升高,但SEBS共混物的力學(xué)性能降低。
聚丙烯PP
加入白油后,SEBS的力學(xué)性能降低,這就需要加入適量樹脂來改善共混物的力學(xué)性能,同時兼顧產(chǎn)品特色性能需要。隨著PP加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸應(yīng)力、扯斷強(qiáng)度和硬度均逐漸升高,扯斷伸長率逐漸下降。這是因?yàn)?,PP是塑性的,其與SEBS中的聚丁二烯鏈段相容性好,加入PP后,共混物彈性相的體積會增大;且隨著PP加入量的增加,SEBS共混物將更多地表現(xiàn)出PP的塑性,導(dǎo)致300%定伸應(yīng)力、扯斷強(qiáng)度和硬度升高,扯斷伸長率下降。

聚苯乙烯PS
在SEBS中加入PS的作用與加入PP的作用大致相同。隨著PS加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸應(yīng)力、硬度逐漸升高,扯斷伸長率逐漸降低,扯斷強(qiáng)度先降低后升高。這是因?yàn)?,PS的加入起到了補(bǔ)強(qiáng)作用,使得共混物的300%定伸應(yīng)力升高;當(dāng)PS加入量超過60份后,材料更多表現(xiàn)出苯乙烯均聚物的性能,因此扯斷強(qiáng)度快速升高。

無機(jī)填料
加入無機(jī)填料后,SEBS共混物的扯斷強(qiáng)度降低明顯,300%定伸應(yīng)力和硬度升高。表明,無機(jī)填料能夠改善SEBS共混物的力學(xué)性能,其中,納米碳酸鈣的綜合改善效果較好,但由于其價格較高,所以下游加工一般使用重質(zhì)碳酸鈣或輕質(zhì)碳酸鈣。
表1 無機(jī)填料種類對SEBS共混物力學(xué)性能的影響

隨著重質(zhì)碳酸鈣加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸應(yīng)力和硬度逐漸升高,扯斷強(qiáng)度和扯斷伸長率逐漸降低。這是因?yàn)椋S著重質(zhì)碳酸鈣加入量的增加,SEBS共混物的剛性增強(qiáng),硬度相應(yīng)升高;隨著重質(zhì)碳酸鈣加入量的增加,SEBS共混物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)減少,導(dǎo)致扯斷強(qiáng)度下降。因此,在實(shí)際加工過程中,要綜合考慮制品的性能要求,選擇合適的填料種類及加入量。
(參考:邢立江,張書會. SEBS 共混物的力學(xué)性能研究.)

來源:UTPE彈性體門戶