热塑性弹性体SBS配合体系

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SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺引言热塑性弹性体(Styrene-Butadiene-Styrene,SBS)是一种高分子材料,在许多工业和消费品领域有广泛应用。

SBS具有优异的可塑性、耐磨性和弹性回复性能,因此在鞋底、汽车轮胎和建筑材料等领域得到了广泛应用。

本文将介绍SBS热塑性弹性体的生产工艺及相关设备。

SBS的生产工艺SBS的生产工艺主要包括以下几个步骤:1. 乳液聚合法制备SBSSBS的生产通常采用乳液聚合法。

首先,在反应釜中加入丁二烯、苯乙烯和溶剂,加热至一定温度,同时加入引发剂和乳化剂,使之聚合成乳液。

随后,在高速搅拌下,将乳液中的水分蒸发,形成SBS颗粒,最后通过过滤和干燥得到所需的产品。

2. 挤出成型SBS乳液制备的颗粒通常需要通过挤出成型来得到最终产品。

挤出成型是把SBS颗粒加热融化后,通过挤出机的螺杆进行挤压,使其通过模具的形状,冷却后固化成型。

挤出成型过程需要控制温度、压力和挤出速度等参数,以确保SBS产品具有良好的物理性能和外观。

3. 后处理挤出成型后,SBS产品需要进行后处理,以改善其性能和外观质量。

常见的后处理方法包括切割、压花和表面处理。

切割是将产品按照需要的尺寸切割成片状或块状。

压花是在产品表面施加一定的压力和热量,以使其具有特定的纹理和图案。

表面处理可以通过涂覆、喷涂或热熔等方法,改善产品的耐磨性和外观质量。

SBS生产设备SBS的生产需要使用一系列专用设备。

以下是常见的SBS 生产设备:1. 反应釜反应釜是制备SBS乳液的关键设备,通常采用不锈钢材质制造。

它具有加热和搅拌功能,可以控制反应温度和搅拌速度,确保乳液的均匀性和稳定性。

2. 挤出机挤出机用于将SBS乳液加热融化后进行挤压成型。

挤出机通常由螺杆、加热系统和模具组成。

螺杆负责将SBS乳液从供料口挤出,并通过模具形状进行成型。

加热系统用于控制挤出机内部的温度,确保SBS在挤出过程中保持合适的流动性。

3. 切割机切割机用于将挤出成型后的SBS产品按照需要的尺寸切割。

溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法

溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法

溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解决方法1、粘度低原因:未能正确选择SBS的类型;线、星SBS种类配合性差;S/B比值的选择。

影响:施工性能受限制。

解决方法:SBS主要有星型和线型两种分子构型,星型分子量较大,通常在15・30万范围内,溶解后粘度大;线型SBS分子量小,一般在8.12万范围内,溶解后粘度低,SBS分子量大小及其分布对粘度、粘接强度都有一定影响,分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强;但分子量太低又会使SBS缺乏足够的内聚强度,而降低粘接强度。

因此,在制备粘合剂时,根据需要可选择线型或星型SBS,且分子量适中,S/B值合适的SBS的基料。

这样才能避免高固含低粘度且成本过高,性能不好的产品。

2、透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。

原因:溶剂选择及体系配合性不正确。

影响:①外观差、没有卖相②施工操作不便③冬季容易冻结解决方法:热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物,微观上为两相分离结构,分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段,在选择溶剂时,要充分考虑这个因素,不同的溶剂具有不同性能,对胶粘剂性能有较大影响,一般而言,粘合剂所用溶剂极性的大小,不但影响主体材料与被粘物的结合,也是与主体材料互溶性好坏的标志。

因此选择溶剂首先要注意溶剂的极性,一般应选择与主体材料极性相同或相近的低粘度液体为溶剂。

如果溶剂的极性小于主体材料的极性,则溶剂会先于主体材料分布于被粘材料表面,从而阻止主体材料与被粘材料的结合。

选择溶剂时可参照溶剂和溶质的溶度参数δ,一般溶剂与溶质的溶度参数越接近,相容性越好。

采用混合溶剂体系具有以下••些优点,即通过合理选配溶剂,增加溶解力,调整粘合剂干燥速度,降低胶液毒性,防止低温凝胶,降低胶液成本,重要的是良溶剂与非良溶剂的合理配合,增加适当的粘性保持时间,且保证贮存稳定性。

在粘合剂组分中,溶剂是一个暂时性组分,它在粘接过程中要挥发掉。

苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS胶料的共混技术

苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS胶料的共混技术

苯乙烯类热塑性弹性体SBS、SEBS胶料的共混译/谨良长治\【原创】热塑性弹性体手册翻译Handbook of Thermoplastic Elastomers翻译5.2.6.1 熔体共混SBCs的配方的共混是在标准的共混设备中进行的。

这比较容易,只要设备在加热能达到熔体的状态,至少比聚苯乙烯链段的玻璃化转变温度(95℃)高出40℃,或者是高出添加聚合物熔点20℃,任意一种都可以。

各自链段玻璃化转变温度和结晶温度在表5.3所示。

苯乙烯类的TPEs不需要像传统弹性体( 如天然橡胶)冷开炼机上进行素炼,相反这会造成它的降解(本质上降低分子量),这对最终制品的性能是有害的[66].未填充或者是少量填充的胶料可以在装有混合螺杆的单螺杆挤出机中进行共混。

螺杆的长径L/D比为24:1时,能够达到很好的分散效果。

高填充的胶料最好在密炼机中进行共混(如Banbury mixer),共混后喂入挤出机。

在多数的共混流程中,树脂和填料最早加入,油类和其他软化剂在稍后加入。

如果油类的添加量比较大,应当逐步的加入以防止转子打滑。

大多数的排胶温度在128-160℃范围内;如果加入了PP,可能要提高到177℃,或者更高。

共混周期随着配方的不同而不同,最典型的是3-6分钟。

在共混过程的最后阶段使用的挤出机往往都装有造粒设备,可以采用抽条式切粒或者是使用水下切粒系统。

5.2.6.2 干法共混干法共混用于以机械混炼为基础或者是含有添加剂的粉状弹性体在流动温度以下时进行共混[69]。

在大多数的配方中,添加油类易粘接包覆在填料上,使其与其他助剂均匀分布到聚合物粒子中,形成均匀的自由流动的混合物。

这种共混物可以直接喂入具有加工粉状料能力的设备。

强力混合机(如Henschel 牌)或者是条状的共混设备都可以用作干法共混。

5.2.6.3 溶液共混这种方法对于制备溶剂型的添加剂、密封胶以及涂料是非常有用的。

聚合物要求能够在溶解在多种常见且便宜的溶剂中,相对迅速的溶解,并且溶剂很容易除去。

热塑性弹性体SBS的研究分析

热塑性弹性体SBS的研究分析

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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SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺
SBS热塑性弹性体(Styrene-Butadiene-Styrene thermoplastic elastomer)是一种由苯乙烯和丁二烯共聚
而成的弹性体材料。

其生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 原料准备:准备苯乙烯和丁二烯作为共聚原料,同时准
备催化剂、反应溶剂和其他助剂。

2. 反应聚合:将苯乙烯和丁二烯与催化剂和反应溶剂混合,进行共聚反应。

在反应过程中,催化剂引发苯乙烯和丁二
烯的共聚,形成聚合物链。

3. 混炼:将聚合得到的SBS弹性体与其他添加剂进行混炼。

添加剂可以包括填充剂、增塑剂、稳定剂等,用于调整材
料的性能。

4. 热塑性处理:将混炼得到的SBS弹性体加热至熔化温度,使其变为可塑性的熔体。

在这个阶段,可以通过挤出、压制、注塑等方式将熔融的SBS弹性体加工成所需的形状。

5. 冷却固化:将加工好的SBS弹性体冷却至室温,使其固化。

在这个过程中,SBS弹性体会重新形成弹性结构,具备
弹性和可塑性。

6. 检测和包装:对生产好的SBS热塑性弹性体进行质量检测,确保其符合相关标准和要求。

然后进行包装,以便储
存和运输。

需要注意的是,以上仅是SBS热塑性弹性体生产的一般工艺流程,具体的生产工艺可能会有所差异,取决于不同的生产厂家和产品要求。

SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺

SBS热塑性弹性体生产工艺1. 引言热塑性弹性体(Styrene Butadiene Styrene,简称SBS)是一种具有优异的弹性和可塑性的聚合物材料。

它由苯乙烯(Styrene)和丁二烯(Butadiene)共聚而成。

SBS热塑性弹性体广泛应用于汽车零部件、塑料鞋底、胶粘剂、屋顶防水材料等领域。

本文将介绍SBS热塑性弹性体的生产工艺流程。

2. 原材料准备SBS热塑性弹性体的主要原料为苯乙烯和丁二烯。

在生产过程中,还需要使用一些辅助材料,如溶剂、稳定剂和增塑剂等。

原材料的质量对产品的性能和品质有着重要影响,因此,在生产之前,需要对原材料进行检验和质量控制。

3. 反应聚合在SBS热塑性弹性体的制备过程中,原料苯乙烯和丁二烯首先通过反应聚合的方式进行化学反应。

反应聚合是将单体分子通过化学键结合形成聚合物链状结构的过程。

聚合反应通常在反应釜中进行,反应温度、压力和时间等参数需要根据具体的生产工艺进行控制。

4. 精炼和调节在聚合反应完成后,得到的聚合物通常需要经过精炼和调节的过程。

精炼是通过加热和搅拌等方式,使聚合物得到均匀分散和充分混合,去除其中的杂质和不纯物质。

调节是通过添加一些化学试剂,调整聚合物的性能和特性,使其符合要求。

5. 卷取和切割经过精炼和调节后,得到的SBS热塑性弹性体通常以连续片状或大块状存在。

为了满足使用的需要,需要对其进行卷取和切割。

卷取是将连续的塑料片卷绕成卷筒状,以便于运输和使用。

切割是将大块状的塑料切割成所需大小的片状或块状。

6. 包装和贮存完成卷取和切割后的SBS热塑性弹性体需要进行包装和贮存。

包装是将塑料片或块放入适当的包装袋或容器中,以保护其不受外界环境和物理损害。

贮存是将包装好的产品储存到仓库或其他适当的地方,以便长期保存和使用。

7. 质量检验与控制在SBS热塑性弹性体生产过程中,质量检验与控制是非常重要的环节。

通过对原材料、生产工艺和成品的检验和测试,可以确保产品的质量和性能稳定。

热塑性弹性体(SBS)的合成、改性和应用


(1)大分子化学改性法 ① SBS接枝反应 SBS接枝可采用低分子化合物如马 来酸酥等, 用有机单体如丙烯酸在过氧化物引 发剂存在下进行接枝反应, 在SBS链上接枝极性的高分子链段, 也可在一元接枝的基础上进行二元、 三元、乃至四元接枝反应。
张爱民等人用示差扫描仪 研究了SBS, SBS -g-MAH改性沥青的储 存稳定性研究表明, 由于SBS -g-MAH的极性比SBS高, 与沥青之间能形成一种更稳定的、均 匀的、 分相而不分离的织态结构, 从而能有效改善沥青的热储存稳定性。
• • • • •
在生产中使用THF等添加剂, 由于活性种在非极性溶剂中以缔合形态存在, 随着THF的增加,平衡向右移动, 缔合体逐渐减少,形成单量体, 一络合体,二络合体等,反应如下:
• THF为给电子试剂, • 它的含量的增加削弱了活性种正离子Li十与 C之间的键能, • 使单量体增加,单体更易发生插入反应, 加快反应速度,同时它还影响到丁二烯嵌 段中1.2一结构的含量。 • 因此,它的加入量不大,一般控制在 THF/n-BuLi为0.5-2.0之间。
• 若将上述得到的官能化聚合物与盐酸、梭 酸、磷酸等反应可将聚合物末端氨基进一 • 步按化。端基基团能有效提高丁苯嵌段聚 合物的粘合性及与金属表面的粘合性能。
• 2. 3 SBS的结构与性能及其影响因素 • (1) SBS的结构与性能 • SBS的高分子链是由塑性嵌段(聚苯乙烯 硬段)和弹性嵌段(聚丁二烯软段)组成, • 聚苯乙烯嵌段连在聚丁二烯中间段的两端. 由于聚苯乙烯嵌段间的作用力,使其能与 其它大分子的聚苯乙烯嵌段聚集在一起, 形成物理交联,构成网状结构。
• 实验表明上述星型 SBS 在端基官能化后与 极性聚合物、极性填料之间的相容性有很 大的提高。

SBS热塑性弹性体

SBS热塑性弹性体(Thermoplastic SBS e1astomer)热塑性弹性体(themloplastic.elastomer,简称TPE)是指在高温下能塑化成型,在常温下又能显示橡胶弹性的一类材料,它兼具热塑性塑料的加工成型的特征和硫化橡胶的弹性。

丁苯热塑性弹性体是采用丁二烯与苯乙烯共聚得到的苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段聚合物,简称SBS。

丁苯热塑性弹性体首先由美国Phillips公司于1963年研制成功。

商品名为Solprene,1965年美国Shell公司采用阴离子三步法生产出了同类产品,而后日本旭化成公司、英国、德国等国也相继投入工业化生产。

我国目前也在巴陵石化公司和燕山石化公司建成万吨级SBS生产装置。

SBS主要用于制造鞋底和粘合剂等产品。

SBS的结构与性能(一) SBS的结构与性能概述通过红外光谱、电子显微镜等多种分析手段,证明SBS是三嵌段共聚物,具有两个玻璃化转变温度。

SBS分子结构中的中央段是聚丁二烯(橡胶相),为连续相,两端是聚苯乙烯(塑料相)为分散相,即苯乙烯(S)—丁二烯(B)—苯乙烯(S)三嵌段结构。

常温下,SBS具有互不相容的两相结构,分散相聚苯乙烯互相聚集在一起(又称微区),此时PS微区起物理交联作用和对橡胶相PB段补强作用。

聚苯乙烯段在常温下呈玻璃状,非常坚硬,并使提供弹性的聚丁二烯段末端固定,构成物理交联网状结构,结果SBS在常温下呈现弹性体特征。

当升温至P S的玻璃化温度Tg以上时,P S形成的微区熔融,物理交联点解除,从而出现塑性流动,因此可以用注塑、挤出等热塑性塑料的成型方法成型。

当冷却至P S的Tg以下时,上述P S微区结构再次建立,恢复网状结构,使得SBS具有热塑性弹性体的特征。

SBS的结构式,根据合成方法不同,SBS有线型结构和星型结构,线型SBS的结构式为SBS结构中。

两个玻璃化温度为70—80℃,—100℃,分别为对应于聚苯乙烯段、聚丁二烯段的玻璃化温度,嵌段共聚物中苯乙烯含量对其力学性能影响较大,苯乙烯含量增加,SBS的拉伸强度和定伸应力随之增加,但伸长率大幅度下降。

充油SBS热塑性弹性体的典型配方

50
-
50
轻质碳酸钙
50
-
20
-
白垩粉
-
80
-
80
钛白粉
10
10
-
10
硬脂酸
-
3Hale Waihona Puke --其他助剂
2.5
-
5.0
-
总计
317.5
>313
225
370
我公司本月推荐以下用料:
耳机电线粒料汽车密封条粒料牙刷包胶粒料无骨雨刮器粒料笔套粒料螺丝刀手柄包胶PC手柄包胶扩胸条粒料牙套粒料方向盘包胶粒料
充油SBS热塑性弹性体的典型配方
给大家提供一个教科书般的热塑性弹性体TPE的配方,具体的细节最好不要问我,说得太明白就没有意思了。因为一个塑料或者弹性体工厂命脉就在于配方。
组分
配方1
配方2
配方3
配方4
SBS
100
100
100
100
充油
50
50
50
50
PS
60
变量
50
60
聚茚树脂
-
20
-
20
环烷油
40

热塑性弹性体SBS结构性能特点及影响因素

热塑性弹性体SBS结构性能特点及影响因素(1) SBS是一种热塑性弹性体,在常温下显示橡胶的弹性,高温下又能够塑化成型,是以苯乙烯和丁二烯为原料,通过无终止阴离子方法聚合的三嵌段共聚物。

按其分子结构,可分为线性和星形两种,分子量一般在几万到几十万。

线形SBS分子内没有交联,星形SBS分子内一般通过四氯化硅偶联。

星形SBS由于其硬段形成的聚集态更密集有序,表现出更典型的热塑性弹性体的性质。

SBS结构如图1所示。

SBS高分子链具有串联结构的不同嵌段:塑性段(硬段)和橡胶段(软段)。

从聚集态结构来看,在室温下,聚苯乙烯和聚丁二烯之间热力学不相容而形成两相结构,形成类似合金的“金相组织”结构。

每个聚丁二烯链段(PB)的末端都连接一个聚苯乙烯链段(P)s,整个体系中聚丁二烯段聚集在一起形成软段,呈现橡胶的高弹性,聚苯乙烯段聚集在一起,形成硬段,呈塑料的高硬度。

随二者组成比率的不同,其两相结构发生从球状到层状变化甚至相反转。

当聚苯乙烯含量少于25%时,球状PS呈分散相;聚苯乙烯含量增加到25%一40%时,PS形态呈柱状;当聚苯乙烯含量进一步增加到40%~60%时,其形态变成PB和PS的交替层状结构,若苯乙烯含量再增加,则将发生相反转,聚苯乙烯为连续相,聚丁二烯为分散相。

在苯乙烯为28%~32%的比率范围内,由于嵌段弹性体中聚苯乙烯内聚能密度较大,故其两端分别与其它聚苯乙烯聚集在一起,形成相畴为10~30mn的球状物(称为微区)作为物理交联点分散在聚丁二烯的连续相中。

聚苯乙烯不仅起到固定弹性链段的物理交联作用,同时也产生一定的补强作用,阻止分子链的冷流,使SBS在常温下具有橡胶的特征。

这种橡胶和通常橡胶的不同之处在于其不需要硫化,而是通过物理交联作用形成网络结构来获得橡胶的高弹性。

SBS物理交联模型如图5.3所示。

图1 SBS结构图5.2 SBS物理交联模型SBS的两相分离结构决定了它具有两个玻璃化转变温度,Tg1为-80℃(聚丁二烯段),Tg2为80℃(聚苯乙烯段)。

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