苯乙烯类弹性体SBCs的分子结构对TPE-S性能及成型的影响

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TPE-S通常为共混弹性体材料,SBS或SEBS只是其中的组分之一(目前行业把组分是SEBS的称为TPE,组分是SBS的称为TPR)。SBS、SEBS是其中至关重要的组分,TPE、TPR之所以具有弹性特性,全仗SEBS、SBS所赐,其他的组分只是赋予TPE、TPR更好的塑性加工性能,填充油最主要的是提高流动性、塑料相提供塑性的同时,提高了TPE/TPR的定型性能。讨论TPE/TPR的性能,必须要了解SBS、SEBS的性能。

SBS(SEBS)的性能是由其分子微观结构决定的。

SBS的分子链结构,主要有星型及线型两种。有观点认为,SBS的星型是生产过程中导入多官能基的第三成份,从而聚合成4爪星型结构。该观点可能表述不清。笔者更赞同这样的观点——SBS的星型结构,是利用coupling agent(如四氯化硅..)把4段已聚合完的分子链”抓住”,将线型单元结构变成星型结构。

苯乙烯类弹性体SBCs的分子结构对TPE-S性能及成型的影响

星型结构的SBS,比线型结构SBS,具有更佳的耐磨性、回弹性、抗撕裂性等,但星型结构的SBS比线型结构的SBS流动性要差,更难于加工。拉伸性能方面,星型也比线型的要差。

推测:线型苯乙烯弹性体的苯乙烯相是链接在弹性体嵌端的末端,在2个苯乙烯微区之间的弹性体链段较长,因而强度较高,而星型结构的苯乙烯类弹性体由于其苯乙烯微区的位置无法控制链接在弹性体相的两端,可能会链接在弹性体嵌端的中间部分,造成苯乙烯微区间的弹性体嵌端长度较短,所以强度降低。

再来简单分析SBS的分子量,高分子量的SBS具有更高的聚合度,好比同样粗细的弹簧,缠绕密度和圈数越多,其弹性模量越大。类似的道理,高分子量SBS比低分子量SBS,具有更高的拉伸强度及拉伸回弹性,高分子量SBS比低分子量SBS流动性要差,吸油的速度高分子量的比低分子量的慢,所以充油工艺要求更高。在成型加工方面高分子量的相对难些,需要更高的加工温度条件。

在外观方面,相对来说星型SBS要比线型SBS更哑光。

至于选择何种微观结构或分子量的SBS/SEBS(TPE/TPR),这就需要根据客户的具体要求来定了。

目前市场上应用较多的星型SBS主要巴陵石化、独生子石化、台湾李长荣提供。

苯乙烯类弹性体SBCs的分子结构对TPE-S性能及成型的影响

巴陵、燕山、独山子石化线型和星型SBS牌号列表

SEBS通常看作是SBS氢化而来,氢化不影响SBS的星型及线型结构。星型SEBS与线型SEBS相比具有类似于以上分析的材料特性优点!

星型SEBS市场上主要是巴陵石化为主,比如巴陵石化的明星产品,SEBS 602T、604T主要用于建筑密封条、共享单车免维护轮胎。这里主要利用星型SEBS更佳的回弹性。星型SEBS也被用在弹性体拉力管,这些应用都说明星型结构强化了物理交联点的作用,提高了弹性体材料的变形恢复能力。

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