如何解決SEBS橡膠發(fā)泡常見的質(zhì)量問題?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-05-06分類:催化劑及助劑瀏覽:118
SEBS是以聚苯乙烯為末端段,以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物。
圖 SEBS的分子結(jié)構(gòu)
苯乙烯為SEBS硬段,具有較強(qiáng)的剛性,對于SEBS的性能有最重要的影響。隨著S段含量的提高,彈性體的硬度、強(qiáng)度都會提高,但彈性會下降。
SEBS彈性體是一種多用途的合成橡膠,是使用性能優(yōu)、應(yīng)用領(lǐng)域廣的環(huán)境友好型高分子材料。下面我們將從SEBS的發(fā)泡特性、發(fā)泡體系、鞋材應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行闡述。
一、SEBS發(fā)泡特性
SEBS熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料,不僅可以取代部分橡膠,還能使塑料得到良好的改性。
SEBS具有與傳統(tǒng)橡膠相同的彈性、回復(fù)性、強(qiáng)韌性與耐候性,及熱塑性塑料一樣容易加工成型的特性且可以再回收使用等優(yōu)點(diǎn)。
圖 SEBS粉料和粒料
而且它與其它的塑料原料具有極佳的兼容性,且由于SEBS可藉由添加擴(kuò)展油來調(diào)整材料軟硬度,故可制得硬度范圍廣泛的發(fā)泡制品,發(fā)泡成品硬度范圍可為5C-60C,比重極低,在0.08-0.3之間。
SEBS因具有熱可塑的特性,故發(fā)泡后的成型品亦可再進(jìn)行二次定型以制得形狀復(fù)雜的成品,且發(fā)泡成品可再回收利用。
SEBS材料發(fā)泡特性主要在于以下6點(diǎn):
1.壓縮變形、止滑的特性優(yōu)于EVA發(fā)泡板,其物理特性與傳統(tǒng)的CR、EPDM、SBR相近,具有制程簡單、無橡膠異味、易調(diào)色等優(yōu)點(diǎn)。
2.因脂肪族雙鍵已飽和化,具有耐天候、紫外線、氧、臭氧和熱的優(yōu)點(diǎn)。
3.可使用于加入各種橡膠/塑料之混煉品混合,或者用于各種熱可塑性橡/塑料中作為耐沖擊、止滑、耐磨、抗壓縮、耐寒之改質(zhì)材料。
4.具有類似CR、SBR或PU發(fā)泡材的柔軟觸感,但制程更加簡易且不具異味或吐霜之困擾。
5.與其它高發(fā)泡、低比重的柔軟發(fā)泡材相比,具有較佳的物性與尺寸安定性。
6.拉伸回復(fù)性與伸長率優(yōu)異。
其它特性包括:可塑性佳;高強(qiáng)韌度;觸感佳;高耐壓縮性;高柔軟性;耐候性佳;產(chǎn)品霧面佳;高止滑性和耐低溫性等。
二、SEBS發(fā)泡體系
對SEBS發(fā)泡材料而言,其發(fā)泡系統(tǒng)與一般EVA發(fā)泡系統(tǒng)相同,就是以過氧化物架橋,再以化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡,形成獨(dú)立泡體的發(fā)泡材料。
SEBS發(fā)泡材料受熱熔融時(shí),膠體的粘度急速下降,在發(fā)泡過程中,為了保持住氣體,膠體必須具有一定的粘彈性,因此必須添加架橋劑。
SEBS發(fā)泡材料建議采用的架橋方式為過氧化物架橋。過氧化物架橋所使用的架橋劑以DCP(Dicumyl peroxide)為最常見。
不過由于SEBS是屬于類橡膠的材質(zhì),且屬于飽和結(jié)構(gòu),因此其在架橋時(shí),會較一般EVA困難,所以SEBS發(fā)泡材料所添加的架橋劑或架橋助劑量會較一般EVA發(fā)泡材料略多。
SEBS發(fā)泡材料在模外發(fā)泡時(shí),架橋度與膠體熔融粘度呈線性關(guān)系。
若發(fā)泡比加硫(架橋)早太多,制品表面會因有氣體排出而易產(chǎn)生連續(xù)氣泡甚至造成發(fā)泡制品破裂。若加硫比發(fā)泡太早發(fā)生,則會因膠體架橋粘度上升,使發(fā)泡不易進(jìn)行,呈現(xiàn)發(fā)泡不足的狀況。
故對SEBS發(fā)泡而言,發(fā)泡速率與架橋速率的搭配極為重要,建議最好能呈現(xiàn)先架橋后發(fā)泡的狀態(tài),但架橋與發(fā)泡時(shí)間不可差距過大,如此所得的發(fā)泡成品性能最佳。
SEBS在選用化學(xué)發(fā)泡劑時(shí),應(yīng)注意其適用于非結(jié)晶聚合物,發(fā)泡劑的分解溫度應(yīng)比聚合物的流動溫度高出10℃左右。
SEBS發(fā)泡建議使用高溫型偶氮化合物化學(xué)發(fā)泡劑-偶氮二甲酰胺(Azodicarbonamide-ADCA)為主,其為淺橙色粉末,分解溫度190℃~210℃,發(fā)氣量220ml/g,可藉發(fā)泡助劑(ZnO、尿素等)將發(fā)泡反應(yīng)溫度調(diào)整到150~200℃之間,分解的殘留物無毒、無污染,經(jīng)FDA 認(rèn)可,為最廣泛使用之發(fā)泡劑。
三、SEBS鞋材應(yīng)用
EVA發(fā)泡鞋材因其良好的柔韌性、彈性,優(yōu)異的耐化學(xué)品和著色性能、較輕的重量,被廣泛應(yīng)用于各類運(yùn)動鞋底上,被廣大運(yùn)動鞋底生產(chǎn)廠商所接受,成為運(yùn)動鞋材的代名詞。
但EVA材料本身在柔軟性、耐壓縮性、止滑性、彈性與材料拉伸性等方面的特性較差,所以皆會使用彈性體來當(dāng)改性劑,比如SEBS發(fā)泡材料具有柔軟與柔和質(zhì)感之優(yōu)勢,用SEBS發(fā)泡材料改性后的EVA具有更佳的動態(tài)粘彈性質(zhì)。
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