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苯乙烯类热塑性弹性体(三)

2010-04-17 17:36:39 阅读9 评论0 字号:

(五)稳定剂

苯乙烯嵌段共聚物就其抗老化性能而言和丁苯橡胶或xx橡胶相近,由于中心嵌段链段含有双键,其稳定性比中心嵌段链段为xx饱和的要差。在热氧老化条件下,含有丁二烯嵌段链段的共聚物氧化产生交联;含有异戊二烯链段的共聚物氧化发生裂解。为防止共聚物在正常操作和贮存期间的降解,往往加入足够量的稳定剂。根据制品的使用要求,采用污染型的抗氧剂或非污染型抗氧剂。在特殊使用场合,稳定剂尚需经过药理检验认可。

紫外光辐射是苯乙烯嵌段共聚物老化的一个重要因素、二丁基二硫代氨基甲酸镍、苯酮类化合物可以增加物料对紫外光的稳定性。

苯乙烯嵌段组成在应力条件下使用,应当考虑臭氧老化的因素,并用少量三元乙丙橡胶及乙烯-乙酸乙烯酯可以提高制品的耐臭氧老化性能;微晶石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸镍、二丁基硫脲等在一定程度上也可以提高制品的抗氧老化性能。

(六)其它添加剂

其它添加剂是为了某种特殊需要而添加的,如为了改善加工性能而添加的加工助剂,如硬脂酸、硬脂酸镍、石蜡、低压聚乙烯等。

为了制品的色调而添加颜料、染料;其它如抗静电剂、阻燃剂、发泡剂、xx剂等,是为了某种专门的效应而添加的。当然,这些特殊的添加剂常常引起某些性能的变化,因此在配合时应予注意,并测定它们产生的影响。

四、成型加工

苯乙烯嵌段共聚物因兼有橡胶的高弹性和热塑性塑料的加工特性,因此,各种传统的塑料加工工艺技术,诸如开炼、挤出、注射、压延、吹塑及真空成型等均可利用。在橡胶加工中,一般橡胶的粘度随其分子量的降低而降低,而塑料的粘度受温度影响很大,粘度往往随温度的上升而下降,热塑性弹性体加工与塑料有类似之处,即温度升高时粘度降低,功率消耗减少,有利于成型加工和提高产品的质量。

(一)注射成型

注射成型可采用普通的塑料注射机如往复式螺杆注射机,也可以采用专门的橡胶注射机。注射温度一般控制在160~220℃的范围内。温度太低流动性差,产品会因为分子的强烈取向造成各向异性;温度太高则会引起物料分解。注射时间要尽可能短,为此浇口要大,流道和流槽要短。

热塑性弹性体收缩率小,摩擦阻力大,脱模比较困难,因此在模具设计时应予以注意,例如将模腔边角做成一定坡度和圆弧形,或者注意选择合适的脱模剂。典型的注射成型条件见表20-23。

表20-23  注射成型条件

(二)模压成型

根据苯乙烯嵌段共聚物的特点,在模压成型时,共聚物或其胶料{zh0}置于热模具中,模具的温度通常为120~180℃,温度的选择应使胶料在该温度下在模腔内流动性好,而制品出模时变形不大。为防止制品在出模时受力的作用而产生扭变,在启模前往往需要先行冷却模具。为脱模方便和有利制品的外观质量,往往采用脱模剂,从制品的性能考虑,建议不使用含硅脱模剂。

(三)挤出成型

嵌段共聚物SBS可以在一般塑料用挤出机上进行挤出。口形光滑呈锥形、螺纹深度大、压缩比低等条件有利于得到高质量的挤出物。

针对热塑性弹性体的粘度特性,挤出可选择在熔融温度(135~205℃)范围。由于热塑性弹性体的摩擦系数高,因而挤出速率通常比一般热塑性塑料高。

(四)吹塑成型

热塑性塑料通用的吹塑机可用于苯乙烯嵌段共聚物的吹塑成型。其吹塑成型技术与聚乙烯相似,熔融温度在135~205℃之间,在较低温度下,可能会发生熔融断裂,而在较高温度下,则可能发生型坯下垂。型坯的口型膨胀率比一般塑性材料要小。

五、应    用

苯乙烯热塑性弹性体主要有三大用途:塑料和橡胶改性,胶粘剂,各种弹性体橡胶制品。

(一)塑料改性和橡胶改性

两种或两种以上的高聚物共混,是高聚物改性的重要手段。苯乙烯嵌段共聚物可以用于橡胶和塑料改性的目的。YH-792,802,805及Solprene 414,475,SolT 171,TufpreneA, Tufprene X等均可用作塑料改性。

用苯乙烯嵌段共聚物对低密度聚乙烯进行改性,是塑料改性的一个例子。随着苯乙烯嵌段共聚物加入量的增加,聚乙烯的抗冲击性能提高很多。当其添加量由10%增加到20%时,低压聚乙烯的抗冲击强度由570kJ/m2提高到700kJ/m2,如果用星型结构的Solprene来改性低压聚乙烯,则用量少而能达到同样的效果。用Solprene 414改性低压聚乙烯,其用量由10%增加到20%时,其落锤冲击性能由220g/25ηm提高到490g/25ηm。其抗撕裂性能也随Solprene用量增加而提高。经过Solprene改性的低压聚乙烯,可用作“重负荷”包装袋,具有重要的经济价值。

同样,用苯乙烯嵌段共聚物来改善高压聚乙烯的性能,效果也很明显。

聚丙烯耐寒性和抗冲击强度差,在应用上有局限性,用苯乙烯嵌段共聚物来改性,可使耐寒性和抗冲击性能大大提高,而硬度并无显著变化,从而扩大了聚丙烯的应用领域。

聚苯乙烯的致命弱点是脆性,添加苯乙烯嵌段共聚物可使聚苯乙烯耐冲击性大为增加。且使透明性也有改善,从而可在透明板材、零部件、仪表先及各种装饰设备上应用。

国外也有关于用苯乙烯嵌段共聚物如Solprene及Cariflex TR来改性xx橡胶和丁腈橡胶,以提高共粘接强度的报道。

(二)沥青改性

沥青是重要的建筑用材料,然而沥青的缺点是冬脆夏软,因而应用受限制。过去人们用xx橡胶、氯丁橡胶,丁苯橡胶改性沥青,虽然在不同程度上有效果,但同浓度相比,苯乙烯嵌段共聚物更为有效,且苯乙烯嵌段共聚物有热塑性,粘度低,容易互混。YH-801, Solprene 411,Sol T 161均可用于此目的。

(三)胶粘剂

苯乙烯热塑性弹性体由于其组分及化学结构上的特点,兼有橡胶和塑料两种性能,因而用作胶粘剂有独到之处。

苯乙烯嵌段共聚物作为胶粘剂使用,除了具有同高弹性相结合的高粘结强度外,还具有

良好的低温曲挠性。用作胶粘剂的有Cariflex TR-1101、TR-1102及TR-1107。YH-791,92,805、Tufprene A、Tufprene X。

苯乙烯嵌段共聚物作为无溶剂的热熔胶粘剂,这是它本身所固有的结构特征及性能所决定的。

(四)制鞋工业

苯乙烯热塑性弹性体是制鞋工业的重要原料。  用它代替PVC及硫化橡胶作大底,具有多方面的优点。这些优点是可以用热塑性塑料加工设备进行加工,设备简单,投资小;穿着舒适,不易打滑,耐磨、曲挠龟裂性能优良。其大底性能可以与聚氨酯大底媲美,但成本低,加工方便,从目前苯乙烯嵌段共聚物的应用来说,制鞋工业应是主要用途之一,用于制鞋工业的有YH-802,795,805,Solprene 414,475,Kraton 4122,Sol T 171,Sol T1776,Tufprene A,Tufprene X等。

1.直接鞋底

直接鞋底是用注射成型方法直接粘接在鞋帮上,各种运动鞋、旅游鞋都可以采用直接鞋底法加工。用这种方法加工的运动鞋、旅游鞋与聚氯乙烯鞋底比较,耐寒性能优良,抓着力好,不易打滑。

2.单独鞋底

单独鞋底是先注射成大底,然后再用冷粘技术将大底粘接到鞋帮上,做成鞋子。如各种皮鞋、拖鞋等。单独鞋底可分为发泡型和非发泡型。单独鞋底做成的各种皮鞋、普通运动鞋等,手工劳动多,劳动力成本占总成本比例大,但总体说来,经济上仍然足合理的。

 

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