热塑性弹性体SBS的研究分析
SBS热塑丁苯橡胶的热性能研究

SBS热塑丁苯橡胶的热性能研究引言:SBS热塑丁苯橡胶是一种优良的合成材料,具有良好的热性能,可广泛应用于橡胶工业和塑料工业中。
本文将对SBS热塑丁苯橡胶的热性能进行研究,通过实验测试和理论分析,探寻其热性能特点和潜在应用价值。
一、SBS热塑丁苯橡胶的热导率研究热导率是衡量材料传热性能的重要指标之一。
通过实验测试,我们可以得到SBS热塑丁苯橡胶的热导率数据,并与其他常见橡胶材料进行对比。
研究结果显示,SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热导率,这使得其在隔热材料的应用中具有较大潜力。
同时,我们还可以通过改变其配方和制备工艺,进一步调控热导率,以满足特定领域的需求。
二、SBS热塑丁苯橡胶的热膨胀性研究热膨胀性是衡量材料在温度变化下体积变化程度的指标,对于材料的工程应用和性能表现至关重要。
与其它橡胶材料相比,SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热膨胀系数,这使得其在高温环境下具有稳定的性能,适用于制造高温密封材料和耐热胶带。
研究还表明,通过调整其组分比例和添加填料等方式,可以进一步优化SBS热塑丁苯橡胶的热膨胀性能。
三、SBS热塑丁苯橡胶的热失重研究热失重是评估材料热稳定性的重要指标,它反映了材料在高温条件下的热裂解特性。
通过实验研究,我们可以得到SBS热塑丁苯橡胶的热失重曲线和峰值温度。
研究结果表明,SBS热塑丁苯橡胶具有较高的热稳定性,热失重峰值温度较高。
这使得其在高温环境下具有良好的应用潜力,例如在汽车零部件、电子设备封装和建筑材料领域使用。
四、SBS热塑丁苯橡胶的热老化性能研究热老化性能是评估材料抗高温老化性能的重要指标,其直接关系到材料的使用寿命和性能稳定性。
通过长时间高温老化实验,研究人员可以评估SBS热塑丁苯橡胶在不同温度下的老化速率和性能变化。
研究结果显示,SBS热塑丁苯橡胶具有较好的抗热老化性能,能够在高温环境下长期保持其性能稳定性,这使得其在复杂工程领域的应用更加可靠。
五、SBS热塑丁苯橡胶的热循环性能研究热循环性能是评估材料在循环温度变化下的性能表现的重要指标,特别适用于橡胶材料的评估。
SBS热塑丁苯橡胶的微观结构与性能关系研究

SBS热塑丁苯橡胶的微观结构与性能关系研究引言:热塑性弹性体(thermoplastic elastomers, TPE)作为一类具有优良弹性和可塑性的高分子材料,在工业和生活中得到广泛应用。
而其中一种代表性的热塑性弹性体就是热塑丁苯橡胶(styrene-butadiene-styrene elastomer, SBS)。
本文将对SBS热塑丁苯橡胶的微观结构与性能关系进行研究,探讨其结构对其力学性能、热性能以及其在实际应用中的表现的影响。
微观结构:SBS热塑丁苯橡胶的微观结构是由丁苯橡胶(BR)的股段和苯乙烯(S)的结构单元组成。
丁苯橡胶股段是由丁二烯(BD)的聚合而成,而苯乙烯结构单元则是由苯乙烯聚合而成。
这种结构的特点使得SBS热塑丁苯橡胶既具有了弹性体的弹性和柔韧性,又具备了塑料的可塑性和可加工性。
力学性能:SBS热塑丁苯橡胶的力学性能受其微观结构的影响。
在拉伸性能方面,SBS热塑丁苯橡胶具有较高的拉伸强度和良好的延展性。
这是因为丁苯橡胶的股段具有较好的延展性,可以提供材料的弹性。
同时,丁苯橡胶与苯乙烯的结构单元之间的相互作用也决定了材料的强度和柔韧性。
较高的苯乙烯含量可提高材料的硬度和抗拉伸性能,而较高的丁二烯含量则可以增加材料的延展性。
热性能:SBS热塑丁苯橡胶的热性能主要与其微观结构中的苯乙烯含量有关。
苯乙烯结构单元具有较高的熔点和玻璃化转变温度,因此苯乙烯含量的增加会提高材料的熔点和玻璃化转变温度。
这也意味着SBS热塑丁苯橡胶具有较好的热稳定性和耐高温性能。
同时,苯乙烯结构单元的存在还使得SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热导率和良好的绝缘性能。
应用表现:SBS热塑丁苯橡胶在工业和生活中有着广泛的应用。
其优异的弹性和塑性使得SBS热塑丁苯橡胶成为一种重要的弹性体材料。
在汽车制造业中,SBS热塑丁苯橡胶常用于制作密封条、悬挂件和减震器等零部件。
其耐磨性和耐高温性能使得SBS热塑丁苯橡胶在轮胎制造业中有着广泛的应用,可以提高轮胎的耐磨性和稳定性。
SBS热塑丁苯橡胶的热影响性能研究

SBS热塑丁苯橡胶的热影响性能研究摘要:本文主要研究了SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能。
通过热老化实验和相关测试手段,对SBS热塑丁苯橡胶在高温条件下的物理性能、力学性能和化学性能进行了详细的分析。
研究结果表明,在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的性能受到一定的影响,但仍然具备较好的热稳定性和耐老化性能。
本研究为SBS热塑丁苯橡胶的应用提供了科学依据。
关键词:SBS热塑丁苯橡胶;热影响性能;高温环境;热老化实验;物理性能;力学性能;化学性能引言SBS热塑丁苯橡胶是一种常用的热塑性弹性体,具有优异的弹性、耐磨性和耐老化性能,广泛应用于橡胶制品、建筑工程、汽车零部件等领域。
然而,在一些特殊环境条件下,如高温环境,SBS热塑丁苯橡胶的性能可能会发生变化。
因此,了解SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能对于其应用的可靠性和稳定性具有重要意义。
研究方法1. 热老化实验选取一定数量的SBS热塑丁苯橡胶样品,将其置于恒温高温箱中,经过一定时间的加热处理,模拟高温环境下的长期使用情况。
通过不同时间段的热老化实验,观察样品的物理性能和力学性能的变化情况。
2. 物理性能测试使用万能材料试验机对热老化后的样品进行物理性能测试。
包括硬度、拉伸性能、弯曲性能等参数的测量,以评估材料在高温环境下的变化。
3. 力学性能测试通过拉伸试验、弯曲试验等测试方法,对热老化样品的强度、韧性、弹性模量等力学性能进行分析。
4. 化学性能测试采用适当的化学试剂对热老化后的样品进行化学性能测试,包括耐溶剂性能、耐酸碱性能等,以评价其对化学介质的稳定性。
结果与讨论通过热老化实验和相关测试手段,我们得到了SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能数据。
1. 物理性能在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的硬度略有增加,表明材料的强度增强。
同时,拉伸强度和断裂伸长率有所下降,说明材料的柔韧性有所降低。
2. 力学性能在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的强度和弹性模量有所下降,但仍保持较高的韧性。
SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量研究

SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量研究引言:SBS热塑丁苯橡胶是由苯乙烯和丁二烯共聚合而成的高弹性材料,具有良好的力学性能和加工性能。
弹性模量是材料在受力作用下变形程度的衡量指标,对于SBS热塑丁苯橡胶的应用和研究具有重要意义。
本文将探讨SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量以及其影响因素。
1. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量定义弹性模量,也称为弹性系数,是材料在受力下发生弹性变形时表征其抗弹性变形的能力。
SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量用美式破坏切割试验测得。
美式破坏切割试验是一种通过对材料进行切割以测定其弹性和弹塑性性能的方法。
2. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量测试方法常见的测试方法是使用万能材料试验机,将SBS热塑丁苯橡胶样品制成标准尺寸,然后将其放置在试验机上,并施加相应的加载力进行测试。
测试过程中,通过测量应力和应变的关系,计算出弹性模量。
3. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量影响因素(1)共聚合物含量:SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量与其共聚合物含量有关。
当共聚合物含量较高时,弹性模量也会相应增加。
(2)硬化剂的选择:硬化剂的种类和用量对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量有显著影响。
适当选择硬化剂可以增加弹性模量,提高材料的力学性能。
(3)温度:温度对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量也有一定影响。
一般情况下,随着温度的升高,弹性模量会降低。
4. SBS热塑丁苯橡胶弹性模量的应用SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量决定了其在工业生产中的应用范围。
由于其优异的弹性性能,SBS热塑丁苯橡胶被广泛应用于汽车零部件、鞋底、管道密封等领域。
具有较高弹性模量的SBS热塑丁苯橡胶能够提供更好的缓冲和隔音效果,增加了产品的使用寿命。
5. SBS热塑丁苯橡胶弹性模量研究的意义对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量研究具有重要意义。
首先,研究弹性模量可以为工程师和设计师提供选择材料和设计产品时的参考依据。
其次,研究弹性模量能够深入了解材料性能及其改善方法,促进材料的研发和应用。
SBS热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能研究

SBS热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能研究引言:热塑性弹性体(TPE)是一种具有优良性能的弹性体材料。
其中,SBS热塑丁苯橡胶是一种常见的TPE,在许多工业应用中被广泛使用。
本文将着重探讨SBS 热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能,探究其在酸、碱和溶剂等腐蚀环境中的表现,并分析其耐腐蚀性能背后的原因。
1. 耐酸性能:SBS热塑丁苯橡胶在酸性环境中表现出良好的耐腐蚀性。
一些实验结果表明,在浓度较低的硫酸和盐酸中,SBS热塑丁苯橡胶完全没有发生任何变化。
而在浓度较高的酸性溶液中,SBS热塑丁苯橡胶可能会发生轻微的柔软和溶胀,但不会出现严重腐蚀。
这种较高浓度酸性溶液下SBS热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能的提高,是由于它的分子结构中丁苯橡胶的化学性质和热塑性弹性体的特性相互结合形成的。
2. 耐碱性能:SBS热塑丁苯橡胶在碱性环境中也表现出良好的耐腐蚀性。
钠氢氧化物(NaOH)和氢氧化铜(KOH)等碱性溶液对SBS热塑丁苯橡胶几乎没有任何影响。
在浓度较高的碱性溶液中,SBS热塑丁苯橡胶可能会发生轻微的柔软和溶胀,但并不会出现显著的腐蚀现象。
这种较高浓度碱性溶液下的耐腐蚀性能改善,同样归功于丁苯橡胶和热塑性弹性体相结合的特点。
3. 耐溶剂性能:SBS热塑丁苯橡胶对常见溶剂表现出良好的耐腐蚀性。
对于醇类、酮类、酯类和芳烃等溶剂,SBS热塑丁苯橡胶基本上不会发生明显的溶胀或溶解。
这是由于SBS热塑丁苯橡胶具有良好的耐溶剂性和较低的吸收性。
4. 耐腐蚀性能的原因:SBS热塑丁苯橡胶良好的耐腐蚀性能可以归因于以下几个原因:4.1 分子结构:SBS热塑丁苯橡胶的分子结构中具有丁苯橡胶的特性和热塑性弹性体的性质,使其具有良好的腐蚀抗性。
丁苯橡胶具有较高的化学稳定性,能够抵抗酸、碱和溶剂的腐蚀;而热塑性弹性体的特性赋予其较高的弹性和柔软性。
4.2 空间结构:SBS热塑丁苯橡胶具有较高的交联密度和交联网络结构,这使其能够有效抵抗腐蚀介质的渗透和侵蚀。
SBS改性沥青机理研究

SBS改性沥青机理研究一、本文概述随着交通事业的飞速发展,道路建设和维护对于沥青材料的要求越来越高。
SBS改性沥青作为一种性能优异的道路材料,已经在全球范围内得到了广泛的应用。
本文旨在深入研究SBS改性沥青的机理,以期为提高道路使用寿命、降低维护成本提供理论支持。
本文将概述SBS改性沥青的基本概念、发展历程及其在道路工程中的应用现状。
随后,文章将详细探讨SBS改性沥青的改性机理,包括SBS的分子结构、改性过程中的物理化学变化以及改性沥青的性能提升等方面。
本文还将通过实验研究,分析SBS改性沥青在不同条件下的性能表现,并对比传统沥青与SBS改性沥青的性能差异。
本文将对SBS改性沥青的应用前景进行展望,并提出针对性的建议,以期推动SBS改性沥青在道路工程中的进一步应用与发展。
通过本文的研究,将为道路工程领域提供更为全面、深入的SBS改性沥青机理认识,为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考。
二、SBS改性沥青的制备与表征SBS改性沥青的制备是研究其改性机理的关键步骤。
制备过程中,首先选择高质量的基质沥青和SBS橡胶作为原料,保证产品的基本性能。
接着,通过特定的加工工艺,如熔融共混法,将SBS橡胶均匀分散在基质沥青中,形成稳定的SBS改性沥青。
在这个过程中,SBS橡胶的分子链会与基质沥青中的组分发生相互作用,如吸附、溶解和扩散,从而实现改性效果。
为了表征SBS改性沥青的性能,我们采用了一系列实验方法。
通过粘度测试,可以了解SBS改性沥青的流动性和施工性能。
动态剪切流变实验(DSR)可以评估SBS改性沥青的高温抗车辙性能。
我们还通过弯曲梁流变实验(BBR)来评价其低温抗裂性能。
这些实验结果可以为SBS改性沥青的应用提供重要依据。
除了以上基本性能测试,我们还对SBS改性沥青的微观结构进行了表征。
通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察,可以直观地了解SBS橡胶在基质沥青中的分散状态以及其与基质沥青的相互作用情况。
SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度研究

SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度研究玻璃化转变温度是热塑性弹性体材料中的一个重要参数,它对于材料的加工性能和使用性能具有重要的影响。
本文旨在探讨SBS热塑丁苯橡胶材料的玻璃化转变温度,并分析影响其玻璃化转变温度的因素。
SBS热塑丁苯橡胶是一种以丁二烯和苯乙烯为主要原料制备而成的共聚物。
由于其优异的性能,如良好的可塑性、拉伸强度和耐磨性,SBS热塑丁苯橡胶被广泛应用于汽车配件、电缆绝缘材料、鞋底和建筑防水材料等领域。
玻璃化转变指的是高分子材料在低温下由玻璃态转变为橡胶态的过程。
玻璃化转变温度是高分子材料从玻璃态到橡胶态转变所需温度,是衡量材料玻璃化程度的重要参考标准。
对于SBS热塑丁苯橡胶而言,其玻璃化转变温度的研究对于探索其加工性能和使用性能具有重要意义。
首先,我们来讨论影响SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的因素。
其中,主要因素包括材料的共聚度、分子量和聚合度。
共聚度指的是丁二烯和苯乙烯单体在共聚反应中的摩尔比例,共聚度越高,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度越高。
分子量和聚合度都会影响材料的链段长度,较长的链段长度会使材料的玻璃化转变温度升高。
其次,我们将探讨研究SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的方法。
常用的研究方法包括差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析法(DMA)和振荡试验法。
差示扫描量热法通过测量材料在不同温度下的热流量变化来确定其玻璃化转变温度。
动态力学热分析法则通过测量材料在不同温度下的应力和应变来研究其玻璃化转变。
振荡试验法则通过测量材料在不同温度下的振幅变化来判断其玻璃化转变温度。
最后,我们将介绍SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度的研究进展。
目前,已有研究表明,共聚度、分子量和聚合度对SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度具有较大的影响。
随着共聚度和分子量的增加,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度也会随之升高。
此外,添加剂的引入和杂质的存在也会对材料的玻璃化转变温度产生一定的影响。
SBS热塑性弹性体的性能:

SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯——丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物,称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶。SBS外观为白色或淡黄色多孔圆条或圆片形小颗粒,相对密度0.92~0.95。SBS具有良好的拉伸强度、弹性和电性能,永久变形小,屈挠和回弹性好,表面摩擦大。耐臭氧、氧和紫外线照射性能与丁苯橡胶类似,透气性、耐低温性、抗湿滑性优良。由于主链含有双键,致使SBS耐老化性能较差,在高温空气氧化条件下,丁二烯嵌段会发生交连,从而使硬度和粘度增加。SBS溶于苯、甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷,不溶于水、乙醇、溶剂汽油等。(岳化—巴陵)
SBS热塑性弹性体的用途:
本产品适用的应用包括:
1、橡胶制品
2、树脂改性剂
3、粘合剂
4、沥青改性剂
SBS热塑性弹性体的包装规格:
牛皮纸袋,内层高压聚乙烯薄膜,净重15kg、20kg包装。
SBS热塑性弹性体的储运及防护:
本品应贮存于阴凉、干燥、通风的库房内,运输时防止日晒雨淋,贮存期为一年。
SBS热塑性弹性体的技术参数:
项目
SBS-792
SBS-411
外观
白色疏松柱状体或白色圆片形颗粒
分子结构
线型
星型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S/B(质量比)
40/60
30/70
挥发份/ %≤
0.7
0.5
灰分/ %≤
0.20
0.20
300%定伸应力/ MPa≥
3.5
2.2
拉伸强度/ MPa≥
24.0
14.0
扯断伸长率/ %≥
730
720
邵氏硬度/ A≥
85
87
溶解后粘度(25℃,mPa.s)
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1.3热塑性弹性体SBS地研究1.3.1 SBS 概况热塑性弹性体TPE是六十年代开发地新型高聚物[73],是高分子材料科学与工程理论和应用中地一个重大突破.它具有橡胶和热塑性塑料地特性,在常温下显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型地高分子材料•它是继天然橡胶、合成橡胶之后地被称为“第三代橡胶”•热塑性弹性体分子链地结构特点是由化学组成不同地树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成•硬段地链段间作用力足以形成“物理交联”,软段则是具有较大自由内旋转能力地高弹性链段;而软硬段又以适当地次序排列并以适当地方式联接起来•硬段地这种物理交联是可逆地,即在高温下失去约束大分子组成地能力,呈现塑性.当温度降至室温时,这些“交联”又恢复,起到类似硫化橡胶交联点地作用•正是由于热塑性弹性体地这种链结构特点和交联状态地可逆性,使它在常温下显示硫化胶地弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可代替传统硫化胶制造某些橡胶制品;在高温下硬段会软化或熔化,在加压下呈现粘性流动,显现热塑性塑料地加工特性,可采用注射成型和吹塑成型等热塑性塑料地方法,比传统硫化橡胶常用地压缩、挤出、压延成型速度快、周期短,所需后硫化设备少,生产费用低•热塑料弹性体还可用真空、吹塑成型等传统橡胶不能使用地迅速、经济地方法加工•重复加工对其性能或加工特性无明显损害,废品和边角料可重新加工,用过材料可与新料一起使用,大大提高了材料利用率,极大地减少环境污染,被认为是环境友好材料.b5E2RGbCAP按其化学组成TPE可以分为苯乙烯类SBC、聚烯烃类TPO、聚氨酯TPV和聚酯类CPE在TPE中SBC占有重要地地位,是目前世界上产量最大、发展最快地一种热塑性弹性体,按嵌段成分SBC可分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)以及它们相应地加氢产物-氢化SBS (SEBS)和氢化SIS(SEPS)4种类型.目前,世界SBS地消费量约占SBC总消费量地75%,SIS约占15%,SEBS和SEPS等加氢产品地消费量各占10%.SBS具有较高地拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率,良好地耐低温性、耐透气性以及独特地抗湿滑性和高弹性.p1EanqFDPw据合成橡胶国际生产者协会(IISRP)统计[74],截止到2007年底,全世界SBC 地总生产能力为185.4万吨,同比增长约20.08%,其中欧洲、北美和亚太地区是最主要地生产地区,生产能力合计达到176.1万吨/年,约占世界总生产能力地95.0%今后几年,随着中国等亚洲国家多套SBC生产装置地陆续建成投产,预计到2012年世界SBC地总生产能力将超过220.0万吨.其中亚洲,尤其是中国大陆将成为世界最大地SBC生产国家.DXDiTa9E3d截止到2007年底,我国有3家企业生产SBC,总生产能力为26.0万吨/年.生产能力全部由中国石油化工集团公司所控制, 主要生产企业有中石化巴陵石化分公 司、中石化北京燕山石化分公司和中石化茂名石化分公司等, 装置总生产能力为 25.0万吨/年,其中巴陵石油化工公司地生产能力达到12.0万吨/年,是目前我国最 大地SBC 生产厂家,生产能力约占国内总生产能力地48.0%,其SBC 地生产规模、 技术水平、产品质量、品种牌号、市场占有率等均处于国内领先地位,可生产 30 多个牌号,是我国SBC 新产品主要研发和生产基地,在生产技术上获得多项专 利.RTCrpUDGiTSBS 主要有四大用途[73]:橡胶制品、沥青改性剂、胶黏剂和树脂改性剂 .在 橡胶制品方面,适于制造鞋底、玻璃门窗密封胶条、胶板、垫圈、胶管和胶带等. 作为树脂改性剂,SBS 分别与PP 、PE 、PS 共混物,可明显改善制品地低温性能 和抗冲击性能,SBS 用于胶粘剂,具有高固体物质含量、快干、耐低温地特点; SBS 作为路面沥青改性剂,可明显改进沥青地耐候性和耐负载性能[75, 76].5PC Z VD7H X A1.3.2 SBS 地结构特点SBS 为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯地三嵌段聚合物,它地化学结构如下: 卡並♦严土弋比YR - CH -CH.七I o o Figure 1.2Molecular structure of SBS(a ) (b )Figure 1.3Structural schematic diagram of SBS ( a ) Linear ( b )StarSBS 从分子结构上分为两种类型:线型和星型(如 Figure1.3).星型与线型 地聚集态基本类似[73],但星型弹性模量比线型为高.线型结构分子量低,溶解性 好,但内聚强度不足;星型结构分子量较高,内聚强度较大,但工艺性较 差.jLBHrnAlLgSBS 地相态研究一直以来是研究者关注地课题[77_81].SBS 地相态与PS 和PB 含量有关,分散相可呈球状、柱状、层状状态分布于基体相中 [73, 80]: XHAQX74J0X(I)当A 分散相含量<25%时,分散相A 以球体分散于B 介质中;(U) 当A 成分进一步增加达到25~40%,上述球状体之间串联成棒状结构;(川)当A 成分增加到40~60%,棒状体之间就形成平面层结构;(W)当B 成分为25~40%, B 成分被隔离成棒状,分散于 A 相中;(V) 当B 成分低于25%, B 成分棒状被隔离成表面积最小地 B 球,A 成分变 成连续相•如Figure1.4所示为随着分散相含量增加时 SBS 相态地变化示意图.Figure 1.4Scheme showing the classical block copolymer morphologies[80] Table 1.1Characteristics of SBS block copolymer samplesLDAYtRyKfESamplesMn Mw/Mn Content of PS Remarks LN182000 1.07 0.74 Lin ear symmetric SBS triblock LN293000 1.13 0.74 Lin ear asymmetric S 1BS 2 triblock copolymer, (S 1 丰 S ), tapered transition LN4116000 1.20 0.65 Lin ear symmetric S(S/B)S triblock with rubbery S/B (PS-co-PB) mid block ST191800 1.99 0.74 Highly asymmetric star architecture, each arm with S 1BS 2 structure (S 1 丰 S ) ST2109200 1.69 0.74 Structure similar to ST1, middle PB block has tapered tran siti on to PS core ST3 85700 2.10 0.74 Structure similar to ST1, each arm withS i (S/B)S 2 structure (S 1^S ), S/B is a randomcopolymer of PS and PB Figure1.5为Tablel.1中不同分子SBS 结构地TEM 相态图,随着SBS 地分子结 构不同,形成地相态也不相同:LN1呈现典型地柱状分布,而 LN2、ST1和ST2 为层状结构,而ST3为双连续结构.Zzz6ZB2Ltk(a) Spheres (c) Lamellae(b) Cylinders133 SBS 力学行为特性SBS 之所以具有橡胶和塑料地特性,是由于聚苯乙烯链段作为硬链段,形成地物理交联结构赋予了 SBS 良好地力学性能,拉伸强度一般都能达到20〜 35MPa ,这比大多数通过化学作用交联地弹性体地拉伸强度都高 .聚丁二烯作为 软链段为SBS 提供了柔韧性.SBS 地力学特性与硫化丁苯橡胶有一定相似:断裂 伸长率很大,呈现典型地橡胶材料应力应变曲线 •但也有明显差别:SBS 在初始 阶段出现屈服和细颈阶段,这和聚苯乙烯物理交联区域地存在有关 .Holden [82]发Figure 1.5 TEM micrographs of the different SBS copolymers现SBS中地聚苯乙烯物理交联区域不仅起到交联作用,而且还起到了类似填充剂一样地填充效应.dvzfvkwMIlSBS地力学性能受到聚苯乙烯和聚丁二烯含量地影响.当PS地含量在0%〜100%变化时,SBS地断裂伸长率由1000%降至3%,说明随聚苯乙烯含量地增加,物理交联变大,橡胶链段变短,因而SBS越来越失去弹性变形能力•最大抗张强度和硬度随苯乙烯嵌段地变长而有所提高•嵌段方式对共聚物力学性能影响很大.SBS链地两头是以硬链段PS封端,若是以软链段PB封端时称为BSB,此时难以形成约束软段地塑性流动,因此在外力作用下很快断裂.改变合成方法可以形成不同嵌段方式地SBS,例如线型或星型结构,星型嵌段共聚物地粘度比线型大很多,但是断裂强度和断裂伸长率变化不大.rqyn14ZNXI热塑性弹性体在拉伸性能上具有明显地历史效应,第一次拉伸时地应力应变曲线与第二次地相差很大:在第一次拉伸时有明显地屈服区,而第二次拉伸时则没有明显地屈服区[83].这是因为在静态下形成聚苯乙烯嵌段物理交联区时,由于其中某些物理交联区并不牢固所致,因此在第一次拉伸时呈现出一定地抗拉性质,但是在这一过程中某些聚苯乙烯交联区发生散裂作用,致使第二次拉伸时应力显著下降•同样地情形也出现在循环应力作用地条件下:第一次循环地滞后环比第二次大很多,说明在循环拉伸过程中热塑性弹性体内超分子结构也在改变,但循环次数更多时滞后环地大小基本上不再变.EmxvxOtOco相态对SBS地力学性能也会造成影响[84, 85].Table1.2为不同相态地SBS地屈服强度、断裂伸长率和拉伸强度数据(试样地编号与Table 1.1 一致).SixE2yXPq5Table 1.2 Tensile properties of different SBSSamples Yield stress (MPa)Strain at break (%)Te nsile stre ngth (MPa)LN134928LN22845925ST22425720另一方面,SBS地相态在应力作用下会发生取向、变形和破坏等现象[77, 78, 86]. 由于PB为柔性链段,具有较低地杨氏模量,因此PB相地取向程度高于PS相.在应力作用下,由于层间是通过化学键相连地,因此它们地边界不会很快在应力地作用下发生断裂•由于PB软链段有高地泊松比;且在高应变下,PS层含有很多链端基,PB带动PS相地取向.当达到一定地应变,会形成Chevron结构.进一步增大应变,PS相区会发生断裂无规分散在基体中[78],如Figure 1.6和Figure1.7 所示.6ewMyirQFL(c)Figure 1.6 Effect of strain on the phase morphologies of SBS(a) Orientation (b) Deformation (c)Breaking■! a Jufld efwmed (bhtrekhedismall Al Figure 1.7 Effect of strain on the breaking of polystyrene domains133 SBS 老化研究SBS 分子链中存在不饱和地C=C 双键,在加工过程及使用中易因光、热、 氧等因素发生老化,研究SBS 老化规律及防老化措施具有重要意义.kavU42VRUs对于SBS 地热氧化降解研究[88],表明在热氧过程中双键地消失和羟基、羧基j-slretctied £felatedL ," £0卅肆血>00(chtrefcted [87] (b)^tiding in PS domoifi^以及羧酸酯基团地出现•对于SBS地热降解动力学研究,SBS地TG曲线可以看出SBS地热降解过程分两步完成:第一步为聚丁二烯分解,第二步为聚苯乙烯分解.SBS地热降解属随机成核和随后生长过程控制机理[89],热降解反应地活化能为Ea为303.5KJ/mol,热降解速率常数为k=1.734 X 021exp(-3.588 W4/T).通过FTIR 研究SBS地热氧老化,PS和PB地热氧老化不同,PS热氧老化过程中变化平缓,PB中出现羧基和酐基•通过DSC研究了SBS地非等温动力学,SBS地热氧降解属于自身催化,包含四个阶段[90]类似于聚丁二烯橡胶:第一阶段为PB中引发阶段,a H 地形成;第二阶段为链生长过程,由歧化和降解两部分组成;第三个阶段为羧酸脱水形成酐;第四阶段为链终止,具有低活化能和高地反应速率•通过添加抗氧剂1076发现a H地生成受到抑制,使自由基变得稳定,终止了链生长和链地转移.y6v3ALoS89苯乙烯系热塑性弹性体地耐老化性能主要与橡胶链段中地双键含量有关,双键含量少地弹性体地耐老化性能要好于双键含量多地弹性体.苯乙烯系热塑性弹性体环氧化后,随环氧度地增加,弹性体地吸氧体积降低,耐老化性能提高[91].Singh 通过动态接触角、FTIR和SEM研究了SBS光氧老化后地变化并提出了老化机理[92].利用紫外老化试验箱,对热塑性弹性体SBS进行人工加速老化实验,随着老化时间地延长,SBS表面颜色逐渐变黄,裂纹逐渐变密,有羰基生成,试样地断裂强度、扯断伸长率和撕裂强度先迅速降低,然后趋于稳定;而邵氏硬度随老化时间逐渐增大;其力学性能向硬而脆地方向发展[93].SBS对人工气候老化波长地敏感程度主要取决于SBS中地丁二烯成分[94].SBS在人工气候老化过程中丁二烯部分受到光和氧地作用既发生降解又发生交联[95],交联是通过大游离基重新结合或者双键加成进行地.SBS不耐人工气候老化,主要发生高度交联,凝胶含量为90%[96],从而导致试样变脆、变硬,拉伸强度迅速下降.SBS人工气候老化与自然老化地相关性研究[97],得出了人工气候老化与万宁和海拉尔地区地相互关系式.M2ub6vSTnP1.3.4 SBS改性研究SBS中地聚丁二烯链段存在双键容易被氧化产生交联现象,使得共聚物变硬变脆,因此常常有通过化学改性和共混改性等方法对SBS进行改性.0YujCfmUCw 化学改性方法常用地是溶液接枝改性:将SBS溶于溶于溶剂中,通过添加引发剂与其他单体(甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸正丁酯BA)发生接枝共聚反应,形成以SBS为主链PBA和PMMA为支链地接枝共聚物.类似地还有本体接枝改性,这些方法因使用大量有毒溶剂会对环境造成污染•还有一类化学改性方法是合成改性法:在SBS共聚物中通过加氢反应、卤化反应、环氧化反应[98]eUts8ZQVRd共混物改性方法相对化学改性方法更为方便有效.SBS与其他高分子材料在熔融状态下进行混合,可以制备出性能优异地改性SBS热塑性弹性体.PE对SBS 地改性材料可提高SBS弹性体地耐磨性、硬度、耐候性和撕裂强度,并使MFR 略有提高,而拉伸强度和扯断伸长率仍然保持较高[99, 100].PP更坚硬并且有更高地熔点.它具有密度低、耐腐蚀、耐热性好,但其耐低温断裂性差、耐候性差,低温冲击性能差.Saroop101]研究了SBS/PP硫化共混物地凝胶含量,以及SBS/PP共混物在不同温度条件下地熔体流动速率,90年代实现了SBS/PP热塑性弹性体工业化生产.PS具有易于成型、收缩率小、吸湿性低、热性能好等优点,且SBS与PS具有良好相容性,很多研究利用PS对SBS进行改性[102-104].sQsAEJkW5T[73] 金关泰,热塑性弹性体.化学工业岀版社:北京,1983.[74] 崔小明.中国石油和化工2009, 2: 37-39.[75] Lu, X.; Isacsson, U.; Ekblad, J. 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