相对于天然橡胶、普通合成橡胶、热塑性弹性体橡胶SBS来说,SEBS在业界有“橡胶黄金”的美誉,是一种**合成橡胶。
SEBS是SBS的加氢产物,由于性能优异,可广泛运用于生产**汽车、*疗器械材料、玩具、电线电缆等领域,目前主要从国外进口。
有关专家表示,我国企业应加快对高附加值合成橡胶的研发和生产,缓解供应矛盾,争夺市场话语权。
据介绍,美国食品*药管理局认为SEBS材料无毒,不会对人体组织产生过敏、变异及排斥反应,具有气密性好、耐温、耐老化性能,能使用高温蒸煮和紫外线直接**,因此可作为*疗器械的基础材料,如外科手术套、手术衣、输液管、止血带、血液分离器、胶塞等。
因此,SEBS橡胶成为国际知名企业争夺的目标。
热塑性橡胶SEBS的介绍
热塑性橡胶SEBS具有优异的耐老化性能,既具有可塑性,又具有高弹性,无需硫化即可加工使用,边角料可重使用,广泛用于生产**弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。
一、产品特性
SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物,常称为氢化SBS。这种被氢化的SBS由于具有较高含量的1,2结构,在氢化后组成为聚苯乙烯(S)—聚乙烯(E)—聚丁烯—1(B)—聚苯乙烯(S),故简称为SEBS。
SEBS是1974年由Shell公司**在**上实现工业化生产,商品名为Kraton
G。随着SEBS应用增长,参与SEBS开发、生产的厂商日益增多,到目前**SEBS生产、销售能力达到20万吨,其中Shell公司11万吨/年,其余厂家生产能力共计9万吨左右。
由于SEBS中丁二烯段的碳—碳双键被氢化饱和,因而其具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能:⑴较好的耐温性能,其脆化温度≤-60℃,*高使用温度达到149℃,在氧气气氛下其分解温度大于270℃。⑵优异的耐老化性能,在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%,臭氧老化(38℃)100小时其性能下降小于10%。⑶优良的电性能,其介电常数在一千赫为1.3×10-4,一兆赫为2.3×10-4;体积电阻是一分钟9×1016Ω/cm;二分钟为2×1017Ω/cm。⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性,能溶于许多常用溶剂中,其溶解度参数在7.2~9.6之间,能与多种聚合物共混,能用橡胶工业常用的油类进行充油,如白油或环烷油。⑸无需硫化即可使用的弹性体,加工性能与SBS类似,边角料可重复使用,符合**要求,无毒,符合美国FDA要求。⑹比重较轻,约为0.91,同样的重量可生产出更多体积的产品。
二、产品用途
1.SEBS通过与聚丙烯、环烷油或氢化环烷油、白油等混合可生产邵氏硬度在A0~95的弹性体,此类弹性体有优良的表面质感和耐候抗老化性能,可广泛用于软接触材料如手柄、文具、玩具、运动器材的握手、密封条、电线电缆、牙刷柄及其它包覆材料等。
2.SEBS通过化学改性或共混用于增韧尼龙(PA6)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚酯(PET、PBT)、聚丙烯(PP)和作塑料共混的相容剂等。
3.SEBS可用于工程塑料的相容剂,如作PE与PS的相容剂。
4.SEBS与聚丙烯、白油、阻燃剂等共混可用于生产电线电缆的护套或外表皮。
5.SEBS通过与碳五等石油树脂配合可用于生产**胶粘剂、密封剂等。
6.SEBS由于耐老化性能和耐温性能,可直接用于润滑油粘度指数稳定剂。
三、加工配方
1、生产邵氏A0~95的弹性体
根据不同要求加入PP、白油等,研究出不同性能的弹性体,可用于生产建筑密封条、汽车密封条、各种工具的包覆、电线电缆、各类软接触的玩具、*疗导管、输液管、血袋等。生产的产品具有优异的表面质感,无毒,可达到美国FDA的要求,可根据实际要求选择SEBS牌号,其中YH—503有较好的力学性能和充油性能,YH—602有良好的力学性能和加工性能,YH—601、YH—602具有较好的回弹性,同时具有优异的加工性。YH—501、YH—502具有较低的溶液粘度和可靠的内聚强度。
不同硬度弹体的基础配方如下:
a.邵氏A0度的果冻蜡配方:
YH—502:8份,液体石蜡:5份,白油:87份,抗氧剂:1份
将上述原料加入反应釜中于180℃温度下搅拌20分钟即可,对于一些需要一定拉伸强度的邵氏A0度胶可将YH—502换成YH—503即可。如需提高硬度可视实际情况加入适当比例的YH—502、YH—503。
b.邵氏A10度弹性体配方:
YH—503或YH—601、602:25份,PP:5份,白油:70份:抗氧剂 1份
将上述物料经高速捏合机充油混匀,再加入双螺杆挤出机(L/D≥32)于190~230℃之间造粒即可。
c.邵氏A20度弹性体:
YH—602:50份,白油:50份
此配方弹性、扯断强度、拉伸强度大,回弹性好,尤其是压缩变形低,适用于抗震弹性材料。
d.邵氏A55度弹性体:
YH—602:500份,PP:100份,抗氧剂:1份,白油 350份
此配方特点透明、变形小,可用于*用管材。
e.邵氏A65度弹性体:
YH—601:350份,PP:200份,白油:450份,抗氧剂:1%
此配方回弹性好,100%定伸3.0MPa,拉伸强度9.2 MPa,伸长率>500%,可用于密封条。
f.邵氏A75度弹性体:
YH—503:350份,PP:250份,白油:500份
此配方弹性体300%定伸5.2MPa、伸长率470%,可用于包覆材料。
以上配方可根据用户实际需要加入0~20份钙粉以降低成本。
2、胶粘剂
SEBS适用于生产耐热性好、耐高温的热熔压敏胶,这种胶耐臭氧和耐紫外光性能好。
SEBS可制造高剥离标签、胶粘带、低剥离标签、耐寒标签、冷藏标签等。SEBS胶具有以下特点:粘度低且稳定,高充油量(低成本),对表面张力小的材料(如聚烯烃)具有较好的粘接性能。
此外,SEBS在胶粘剂和密封剂领域应用还具有以下的优点:
⑴加工易操作,边角料可再利用,不要求硫化,可热熔;易与许多添加剂混合均匀;可溶于常规溶剂中,溶解速度快;固含量较高;
⑵高强力、高弹性、低温弹性较好、耐酸碱,可配制成符合要求性能的产品。具体应用如下:
a.用于粉末模塑的胶粘剂,基础配方如下:
SEBS:100份,ACPE—6:25份,增粘树脂:10份,季戊|四醇酯:5.0份,UV吸收剂:0.3份,颜料:3.0份
经捏合、造粒、辗压成粉料,此粘合剂易于熔融,与聚氨酯类制成的层压材料具有较高的粘接性。
b.热稳定压敏胶粘剂:
SBS:25份,部分氢化SBS(水解率17%):50份,全部氢化SBS:25份,增粘剂:300份,三线油:100份
经混合制得耐温的热熔胶粘剂。
3、汽车配件
近年来,汽车向轻便、舒适的方向发展,美国等发达国家已将SEBS大量用于汽车制造工业,如仪表板、方向盘保护层、密封件、通风散热管等,它在这方面的应用与聚氨酯和聚烯烃热塑性弹性体相比较,在性能和总生产成本方面占有优势,颇具竞争力。具体应用举例如下:
a.丙烯聚合物复合材料,用于汽车内部材料,具有良好的耐热性和抗冲性,基础配方如下:
乙烯—丙烯共聚物:60%,聚丙烯:30%,SEBS:10%
b.振动吸收材料,适用于假肢、单车、汽车手柄等,基础配方如下:
油:80%,SEBS:20%
经捏合,再混以SBS,经160℃硫化40分钟,制得震动吸收材料。
4、包覆材料
用作表面保护膜,具有良好的外观和防污性,基础配方如下:
低密度聚乙烯:500份,SEBS:100份,增粘剂:10份,1010:0.5份
5、塑料改性
SEBS具有较好的耐湿、耐老化性能,加工简便,可用于PP、PBT、PC的增韧。通过接枝马来酸酐可用于增韧PA和粘接ABS,此外SEBS与PS、PE、PP等组成的复合材料,用于食品包装膜、包装壶等,这种材料具有无毒、质感好、耐紫外光、**等特点。
6、道路标志涂料
用SEBS与增粘树脂、颜料、非苯溶剂等混合可生产具有优异耐老化性能的道路涂料,涂料膜的内聚强度适中、柔软、附着力强。
7、润滑油增粘剂、油凝胶或果冻蜡
将SEBS加入润滑油中可以稳定润滑油的粘度,长时间的剪切、高温下性能不变;将SEBS或SEPS与大量的白油或其它油配合制成果冻蜡。
四、加工方法
SEBS共混物可以采用注射、挤出及吹塑等热塑性加工方法制造各种物件。SEBS与SBS在产品结构方面有所不同,在加工温度也略有不同。在加工温度方面,SBS加工温度一般在150~200℃之间,而SEBS一般在190~260℃之间;SBS加工时,要求剪切速率较低,而SEBS加工时要求剪切速率较高;注塑成型时,SBS一般采用适中的剪切速率,挤出成型一般采用低压缩比的螺杆,而SEBS加工时,宜采用高注塑率和高压缩比的螺杆。
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