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SEBS與PP共混和作增容劑 |
| 所屬類別：化工知識(shí) |
點(diǎn)擊次數(shù)：1471次 |
發(fā)布時(shí)間：2019-05-03 |
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熱塑性彈性體既具有類似硫化彈性體的物理性能，又具有加工方便、可回收利用等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此，它的發(fā)展一直倍受關(guān)注。其中，苯乙烯嵌段共聚物彈性體是熱塑性彈性體中種類較多、用途較廣的一類彈性體材料。氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS），與同類產(chǎn)品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）相比，SEBS主鏈飽和度較高。由于聚丁二烯嵌段加氫后鏈段高度纏結(jié)，致使SEBS單位體積內(nèi)的交聯(lián)效應(yīng)較大，所以模量較高，且不易降解，因而成為苯乙烯嵌段共聚物彈性體中較受青睞的一種產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于粘合劑、涂料、塑料改性劑、汽車部件、電線電纜、食品、醫(yī)療及休閑用品等領(lǐng)域。
SEBS主鏈的高飽和性使其具有比SBS優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐熱性、耐氧化性、耐候性和耐溶劑性。SEBS的使用溫度可高達(dá)130℃（SBS僅為65℃），其加工溫度更右以與聚丙烯相比。SEBS被用作優(yōu)質(zhì)的電線電纜材料，緣于其具有很好的電絕緣性能。SEBS的共混性良好，可與PP、聚苯乙烯（PS）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚苯醚（PPO）等許多聚合物共混，并能大大改善其沖擊性能。SEBS與石蠟油、環(huán)烷油和PP共混后，產(chǎn)品的透明性較佳。
1、在通過(guò)PP與SEBS共混體系的試驗(yàn)中，與多數(shù)PP/橡膠共混物相比，PP/SEBS共混物具有較高的使用溫度和良好的耐溶劑性。PP與SEBS共混后，雖然韌性得到了提高，然而拉伸強(qiáng)度和屈服應(yīng)力均降低。為在保證韌性的同時(shí)又能達(dá)到一定強(qiáng)度和剛性，常用方法是混入另一種塑料，如PS、HDPE、PC等。
2、PP/PS/SEBS共混體系中，SEBS與PP的兼容性較好，而PP與PS的兼容性很差，共混擠出物極易發(fā)生變形現(xiàn)象。混入SEBS以后，共混體系的熔體粘度上升，擠出物變形的趨勢(shì)下降。由此可見(jiàn)，SEBS和PP具有的兼容性使其起到了良好的增容作用，當(dāng)材料PP/PS/SEBS的質(zhì)量配比為85：10：5時(shí)，可得到最佳的性能組合：其拉伸強(qiáng)度為24.4Mpa，彎曲模量為810.6Mpa，沖擊強(qiáng)度為82、0J/m，熔體流動(dòng)指數(shù)為12、7g/10min。
3、PP/HDPE/SEBS共混體系中，材料屈服形變的提高大于PP/PS/SEBS體系。由于HDPE對(duì)PP和氫化聚丁二烯嵌段均有一定的兼容性，應(yīng)力集中程度小于與PP不兼容的PS；在拉伸強(qiáng)度和模量方面，PP/HDPE/SEBS優(yōu)于PP/PS/SEBS共混物。同時(shí)，PP/HDPE/SEBS體系的熔體彈性效應(yīng)、擠出物變形趨勢(shì)低于PP/PS/SEBS體系。顯然，在兩組共混體系中，SEBS彈性體的共混效果在PP/HDPE/SEBS體系里體現(xiàn)得更為充分。實(shí)際結(jié)果表明：從降低成本、拉伸強(qiáng)度方面考慮，兩體系中應(yīng)優(yōu)先選擇PP/HDPE/SEBS體系。
4、PP/PC/SEBS體系，橡膠增韌熱塑性塑料通常會(huì)降低材料的拉伸和彎曲性能。采用PP/PC/SEBS體系也是既得到韌性又能保證其強(qiáng)度和剛性的一種有效方法。PP/PC體系為典型的結(jié)晶/非結(jié)晶共混體系，界面粘結(jié)較差。PC與SEBS兼容，由于SEBS對(duì)PP有一定兼容性，故選擇SEBS共混，既可增韌，又能在一定程度上提高體系的兼容性。在PP中混入PC和混入SEBS對(duì)其性質(zhì)變化的影響趨勢(shì)是相反的，因此適當(dāng)調(diào)節(jié)兩者之配比，可得到最佳的性能組合。在PC加入量不太低、SEBS加入量不太高的情況下可得到較佳性能組合，PC加入量與PP/SEBS的配料比有關(guān)。如在PC量為10%時(shí)，若材料要滿足較高的拉伸性能，選PP/SEBS的加料比為90：10較好；若要滿足彎曲性能，可先PP/SEBS的加料比為95：5。
5、PA/PP/SEBS及馬來(lái)酸酸酐（MA）接枝SEBS（SEBS-g-MA）體系，PA主鏈上酰胺基極性較強(qiáng)，并且能形成氫鍵，促進(jìn)結(jié)晶，使其具有良好的耐磨性、耐溶劑性，但同時(shí)也使PA的吸濕性加大，影響制品的尺寸穩(wěn)定性。PA在干態(tài)和低溫下沖擊性能差，彈性模量小。選用PP與之共混既降低了成本，又改善了PA的沖擊性，降低了PA的吸濕性。但PP與強(qiáng)極性的PA不具有熱力學(xué)兼容性，共混改性效果差。利用PA主鏈上極性的酰胺基與MA接枝的兼容劑之間的反應(yīng)可以增加界面粘合力，如MA接枝EPDM（EPDM-g-MA）、SEBS-g-MA等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，較軟的EPDM-g-MA與之相比，硬的SEBS-g-MA是一種更為高效的共混物兼容劑，它能使PP/PA6共混物的強(qiáng)度和韌性顯著提高，并且不影響其硬度。
SEBS-g-MA分布在PA基體和PA/PP界面，起到兩方面的作用：（1）增加彈性體的體積分?jǐn)?shù)，起到增韌效果；（2）生成更多的彈性體-PA的接枝共聚物，這種共聚物起到類似表面活性劑的作用，有助于增加PP/PA的界面粘合力。在PP/PA/SEBS-g-MA體系中，PP/PA的質(zhì)量比為70：30時(shí)，形成PP為連續(xù)相的核-殼結(jié)構(gòu)，核為剛性的PA6，殼為軟的彈性體。在PP6/PP物料比為50：50時(shí)，隨SEBS-g-MA的用量增加，共混物的拉伸強(qiáng)度降低；PA6/PP物料比為75：25時(shí)，隨SEBS-g-MA的量增加，共混物的拉伸強(qiáng)度升高。這說(shuō)明適量控制配料比，將SEBS-g-MA作為增容劑，可獲得剛韌平衡性較好的共混材料。
以此表明，新型彈性體SEBS是一種性能優(yōu)異的塑料改性劑和兼容劑，尤其官能化（如馬來(lái)酸酐、磺化、氯甲基化、羥甲基化）之后，更顯示出與特定體系的非凡的兼容性，極具應(yīng)用價(jià)值。 |
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