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影响SEBS共混物性能的因素

嘉峪检测网        2021-03-09 00:32

众所周知,SEBS具有良好的耐候性和抗老化性,无需传统硫化环节,加工余料可重复使用,广泛应用于软体玩具、电线电缆等领域。SEBS一般不单独使用,在后续加工过程中需混入多种物质(如树脂、填充油、无机填料和功能性添加剂等),以提高其性能指标。那么这些填充物质以及SEBS本身对共混物性能有哪些影响呢?

 

SEBS

 

SEBS的分子链结构,主要有星型及线型两种。星型结构的SEBS比线型结构SEBS具有更佳的耐磨性、回弹性、抗撕裂性等,但星型结构的SEBS比线型结构的SEBS流动性要差,更难于加工。另外,高分子量SEBS比低分子量SEBS,具有更高的拉伸强度及拉伸回弹性,高分子量SEBS比低分子量SEBS流动性要差,加工相对难些,需要更高的加工温度条件。

 

填充油

 

SEBS在应用过程中需要加入大量填充油,以改善SEBS的加工性能,同时还能降低成本。实际使用中大多添加白油和环烷油,它们与SEBS中的聚丁二烯链段相容性好,与SEBS中的聚苯乙烯链段不溶解,所以加入后,SEBS共混物相分离完全,力学性能较好。26#白油对SEBS共混物力学性能的影响如图1所示。

影响SEBS共混物性能的因素

从图1可以看出,随着白油加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸应力、扯断强度、硬度均逐渐下降,扯断伸长率逐渐升高;当白油与SEBS质量比达到1.0:1时,300%定伸应力、扯断强度的下降幅度变小。这是因为,白油在体系中起着增塑剂的作用,与SEBS中的聚丁二烯链段相容性好,故两者有很好的溶解性,使得聚合物之间的交联减少,分子间的作用力减弱,共混物的柔韧性提高,扯断伸长率显著升高,但SEBS共混物的力学性能降低。

 

聚丙烯PP

 

加入白油后,SEBS的力学性能降低,这就需要加入适量树脂来改善共混物的力学性能,同时兼顾产品特色性能需要。随着PP加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸应力、扯断强度和硬度均逐渐升高,扯断伸长率逐渐下降。这是因为,PP是塑性的,其与SEBS中的聚丁二烯链段相容性好,加入PP后,共混物弹性相的体积会增大;且随着PP加入量的增加,SEBS共混物将更多地表现出PP的塑性,导致300%定伸应力、扯断强度和硬度升高,扯断伸长率下降。

影响SEBS共混物性能的因素

聚苯乙烯PS

 

在SEBS中加入PS的作用与加入PP的作用大致相同。随着PS加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸应力、硬度逐渐升高,扯断伸长率逐渐降低,扯断强度先降低后升高。这是因为,PS的加入起到了补强作用,使得共混物的300%定伸应力升高;当PS加入量超过60份后,材料更多表现出苯乙烯均聚物的性能,因此扯断强度快速升高。

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无机填料

 

加入无机填料后,SEBS共混物的扯断强度降低明显,300%定伸应力和硬度升高。表明,无机填料能够改善SEBS共混物的力学性能,其中,纳米碳酸钙的综合改善效果较好,但由于其价格较高,所以下游加工一般使用重质碳酸钙或轻质碳酸钙。

 

表1 无机填料种类对SEBS共混物力学性能的影响

影响SEBS共混物性能的因素

随着重质碳酸钙加入量的增加,SEBS共混物的300%定伸应力和硬度逐渐升高,扯断强度和扯断伸长率逐渐降低。这是因为,随着重质碳酸钙加入量的增加,SEBS共混物的刚性增强,硬度相应升高;随着重质碳酸钙加入量的增加,SEBS共混物的交联结构减少,导致扯断强度下降。因此,在实际加工过程中,要综合考虑制品的性能要求,选择合适的填料种类及加入量。

 

(参考:邢立江,张书会. SEBS 共混物的力学性能研究.)

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来源:UTPE弹性体门户