SBS综述

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PP共混改性综述

PP共混改性综述

北京化工大学

高分子材料改性原理及技术论文

论文题目:PP共混改性的概述

提交论文时间:2018年 12月5日

目录

第二章 PP的共混改性 ................................................................................................. 4

1.改进PP耐低温冲击性 ........................................................................................ 4

1.1 PP/EPR、PP/EPDM ........................................................................... 5

1.2 PP/SBS ................................................................................................. 5

1.3 PP/POE ................................................................................................. 6

1.4 PP/POE/PE ......................................................................................... 7

2. 改进PP透明性 ................................................................................................. 9

论文综述 初稿 无格式版本

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文献综述

课题:EPDM/POE/PP共混制备热塑性弹性体

热塑性弹性体简介

热塑性弹性体(TPE)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料。在正常使用温度下,一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度),另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg),并且两相之间存在相互作用。即在常温下显示橡胶弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料,具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收,它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此,热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言,它是一种塑料;就性质而言,它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。最近30多年来,热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在,热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶,成为当今橡胶工业的又一新型材料。

最早商业化的热塑性弹性体是20世纪50年代开发出的聚氨酯类热塑性弹性体,20纪60年代早期出现了SBS,从20世纪70年代到90年代热塑性弹性体呈现迅速增长趋势,1970~1990年间,在世界范围内,热塑性弹性体的用量以8%~9%的年增长速度递增,现阶段可以说正处于热塑性弹性体发展接近成熟的时期。热塑性弹性体已成为材料领域中不可忽视的一族。

目前,热塑性弹性体尚无统一的命名,习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶,TPE表示热塑性弹性体,两者在有关资料著作中均有使用。为统一起见,都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer),热塑性异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物称为SIS(styrene-isoprene block copolymer),饱和型SBS则称之为SEBS,即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的缩写,就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号,表示热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,习惯称为热塑性丁苯橡胶。

XXXX防水工程施工措施

XXXX防水工程施工措施

XXXX地下通道工程防水工程施工措施

1 目 录

一、编制依据 ........................................................................................................................................... 2

1.1、 编制说明............................................................................................................................ 2

1.2、 编制依据、........................................................................................................................ 2

二、防水工程综述 ................................................................................................................................... 2

1、工程概况简述:.......................................................................................................................... 2

2、新型防水材料BAC特点简述 ............................................................................ 错误!未定义书签。

浅谈CCCW与SBS防水卷材的相容性

浅谈CCCW与SBS防水卷材的相容性

综述与论坛 

浅谈C C CW与SBS防水 

卷材的相容性 

陈宝贵 ,袁运法 ,冯德平 

(1.河南建筑材料研究设计院,河南郑州450002;2.郑州市房地产管理局,河南郑州450000) 

摘要:分析了水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)和SBS改性 沥青防水卷材在某地下室防水设计中的不合理应用.讨论了两 者之间的相容性,为该防水方案提出了修改意见。 关键词:地下室防水;CCCW;SBS防水卷材;相容性 Compatibility of CCCW with SBS waterproofing nlem- brane//Chen Baogui,Yuan Yunfa,Feng Deping Abstract:This paper analyses unsuitable application of CCCW and SBS modified asphalt waterproofing membrane in basement waterproofing design.It discusses the compatibility of the two ma— terials and puts forward some suggestions. Key words:basement waterproofing;CCCW;SBS waterproofing membrane;compatibility 

1实际案例 某地下防水工程,防水等级一级,采用混凝土结 

构自防水、4 mm厚聚酯胎Ⅱ型SBS改性沥青防水卷 

材(以下简称SBS防水卷材)、水泥基渗透结晶型防 水材料(以下简称CCCW防水材料)3道防水。 

按照原设计,施工要求如下:1)底板防水层的施 

工:首先在垫层上涂刷0.8~1 mm厚的CCCW防水涂 

料.然后在CCCW防水涂层上热熔满粘1道SBS防 

水卷材.最后在SBS防水卷材上浇筑混凝土结构底 

板:2)结构墙体的施工:结构墙体上的每道防水层必 

SBS/蒙脱土纳米复合材料的流变行为

SBS/蒙脱土纳米复合材料的流变行为

研究・开发 弹性体,2008—06—25,18(3):28 ̄32 CHINA ELAS『rOMERICS

SB S/蒙脱土纳米复合材料的流变行为 

陈中华,冯润财 (华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640) 摘要:用毛细管流变仪测定并研究了热塑性丁苯三嵌段共聚物(SBS)/蒙脱土纳米复合材料的熔 体的稳态剪切流变行为,研究结果表明:温度和压力一定的条件下,加入一定量的改性蒙脱土可以降低 熔体的粘度;在较低的剪切速率下,即出现剪切变稀现象;在高剪切速率下,粘度对剪切速率的敏感性是 降低的,改性蒙脱土加入量对熔体的剪切粘度影响较小,主要是由基体材料所决定的;随温度的升高熔 体粘度对剪切速率的敏感性是降低的。采用转矩流变仪对材料的加工性能进行研究,发现复合材料的 加工性能基本上保持了纯SBS的加工性能。 关键词:SBS;蒙脱土;纳米复合材料;流变行为 中图分类号:TQ 334.3;TQ 330.38文献标识码:A文章编号:1005—3174(2008)03—0028—05 聚合物基层状硅酸盐纳米复合材料以其独特 的力学光学等性能成为了近十年来的研究热点之 一,另一方面由于该材料独特的形态结构,对其形 态结构的研究也日益得到重视。相对于制备方法 和力学性能而言,这类聚合物基纳米复合材料流 变行为的研究明显不足。聚合物的流变行为,不 仅反映了聚合物的组成和结构特点,而且直接影 响到材料制品的最终性能[1],研究聚合物层状硅 酸盐纳米复合材料的流变行为具有重要的学术价 值和工程意义。 一系列商用热塑性弹性体的问世及其大规模 的工业应用要求对加工成型过程中的熔体流动行 为有深入而且系统的研究和了解。诸多专著u ] 和综述l_3叫1]报道了高分子合金以及填充聚合物 体系的多相流动行为,主要涉及到流动机理的分 析阐述和流变性能的实验测试。不同于无机粒子 填充聚合物体系,SBS在流动过程中具有比均相 熔体和无规共聚物熔体更为复杂的微观结构变 化,如微区的形状和大小、界面结构和尺寸以及分 散相的体积分数等伴随着形变和加热过程而变 化[ 引. 流变学性能的真实测量可作为其产品质量控 

氯丁橡胶胶粘剂的研究及应用进展

氯丁橡胶胶粘剂的研究及应用进展

收稿日期:1999-12-16文章编号:1001-0017(2000)02-0079-04氯丁橡胶胶粘剂的研究及应用进展陈静1,杨枫2(1.黑龙江省科学院,黑龙江哈尔滨150001;2.黑龙江省石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040)摘要:本文综述国内外氯丁胶粘剂的研究进展,并对其应用市场状况进行了预测。关键词:氯丁胶粘剂;鞋用;建筑装潢;汽车;接枝氯丁胶粘剂中图分类号:TO433.4文献标识码:AProgressinthedevelopmentofCrAdhesiveC~ENjing1andYANGFeng2(1.HeilongjiangAcademyofSciencse,Harbin150001China;2.HeilongjiangInstituteofPetrochemistry,Harbin150040,China)Abstract:TherecentdevelopmentsofCradhesiveapplicationwerereviewedinshoesmaking,buildingandautomobiledecoratingandotherfields.Themarkettrendwasalsopredictedinthispaper.Keywords:Cradhesive;shoesuse;decoratinguse;automobileuse;graftingCradhesive引言氯丁胶粘剂是综合性能优异的橡胶型胶粘剂,因其价格低,粘性保持时间长,活化温度低,既适应于自动化大生产,又适于手工作业,因此在亚洲特别是我国大陆、日本、韩国、台湾等国家和地区仍保持较快的发展势头,更由于其接枝改性产品的不断涌现,以及低毒性研究的深入开展,使它在制鞋业、建筑业以及汽车制造业仍拥有较大的市场。但是氯丁胶也存在着溶剂污染,耐热性差等不足,该领域研究仍比较活跃,本文就氯丁胶的技术改进、应用进展进行论述。2氯丁橡胶胶粘剂的研究进展[1,2]2.1普通氯丁橡胶溶液胶粘剂改进改进工作集中在高剥离强度,加快干燥速度,延长粘性保持期以及提高耐热性等。氯丁胶粘剂的剥离强度是最重要的性能指标,这与配方、工艺都有关系。一般的氯丁胶粘剂都需加入2402叔丁基酚醛树脂,以提高对金属、玻璃以及热固性塑料等坚硬致密被粘物的粘合力。随着树脂加量增大,剥离强度提高,但当每百份氯丁橡胶的树脂用量超过45份左右时,剥离强度反而降低。因此,2402树脂配量过多或过少都会使剥离强度较低[3]。氯丁胶粘剂的干燥速度与很多因素有关,也是氯丁胶粘剂主要指标之一。其中影响最大的是溶剂。甲苯是氯丁胶的主要溶剂,溶解性很好,但因沸点高,挥发速度慢,致使胶液干燥速度慢。可采用混合溶剂,配入一些低沸点溶剂,如丙酮、丁酮、环己烷、溶剂汽油等。从溶解性、挥发速度、毒性和成本等综合考虑,采用甲苯/环己烷/70号溶剂汽油,甲苯/1,1-二氯乙烷/溶剂汽油,甲苯/正己烷的体系比较好,甲苯所占比例不少于20%。轻质氧化镁能加速氯丁胶中溶剂的释放,适当提高用量可加快胶液干燥速度,一般以8!12份为宜,最高可达20份。氧化锌会使胶层发粘,似干非干,可适当减少氧化锌的用量。粘性保持期是指在规定的温度和湿度条件下,被粘物涂胶后胶粘剂仍能保持粘性的时间。对于手工刷胶的大面积粘接,前干后湿,不便于施工,这就需要延长粘性保持期。显然加入高沸点的溶剂是不可取的,使胶液的干燥速度变慢;而加入树脂是比较好的,既不影响干燥速度,又能延长粘性保持时间,2402树脂就有这种作用。另外,还可以加入适量的石油树脂或少量的萜烯树脂,就是在溶剂完全挥发之后,仍有较好的粘性。氯丁胶粘剂是靠自身结晶作用产生内聚强度·97·综述与专论化学与粘合2000年第2期的,但在较高温度下也易结晶,故一般胶粘剂的耐热温度约为80C,如果需要提高耐热性,可采取如下措施。如有可能加热加压硫化,140C保持30min耐热温度可达150C。加入胶液总量5%!10%的列克纳(JG-1或DesmOdurR),于室温下固化,可将使用温度提高到120C。增加2402树脂(90!100份),并与氧化镁完全预反应,胶层可在100C长期使用。加入胶液总量的1%!3%的KH-550硅烷偶联剂,耐热性明显提高。!"!氯丁橡胶二元接枝改性甲基丙烯酸甲酯接枝氯丁橡胶胶粘剂能粘接软PVC人造革,无需热活化过程,即适于自动化大生产,也适宜于手工业生产,在亚洲尤其日本、我国(包括台湾省)等发展迅速,我国对该种胶粘剂也进行了大量的研究开发。主要是改变所用溶剂和进行多元接枝聚合。应用卤系溶剂代替过去的甲苯、丁酮等溶剂制备的二元接枝氯丁胶粘剂溶液贮存稳定性优,而粘接性能相同。如G-40S氯丁胶100,MMA70溶剂(CCI4、氯仿、1,1,1-三氯乙烷或1,1,2-三氯乙烷)150份,添加1.5份BPO,聚合反应3h,加2份2,2/-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基酚)停止反应,制得二元接枝氯丁橡胶溶液胶粘剂,使用时混合了官能异氰酸酯的二氯甲烷溶液[4]。该胶粘剂50C放4个月粘度基本不变。粘接PVC强度在1h、3天和7天后分别为37、115和122N/25mm。氯丁橡胶100,CCI4900,MMA50,BPO1份加热至80C,反应2h,转化率30%,再加热得到接枝聚合物溶液,储存稳定,用于粘接PVC人造革。它与DesmOdurRF(硫代磷酸三苯酯三异氰酸酯)混合粘接PVC和SBR在23C下放2h和7天的强度分别为37N/25mm和112N/25mm[5]。据报道,东曹公司采用以CCI4为溶剂的MMA-CR接枝聚合工艺和热转鼓干燥技术,同时进行回收溶剂和未反应MMA的后处理,生产接技氯丁干胶,可现场配制胶粘剂,我国也开展这方面的工作,以CCI4为溶剂在一定压力下接枝聚合制得粘接强度较高,毒性低,储存稳定的新型氯丁胶粘剂。在Z型叶片旋转混合器中进行化学接枝反应,反应温度20C!40C,反应时间50!90min,制得透明的MMA-CR胶粘剂,不需要添加增粘剂,应用于鞋的生产。这种无溶剂生产技术有效地克服了溶剂的污染环境、溶剂损耗、能耗大、生产效率低等问题。也有在炼胶机上进行接枝共聚,产品配成25%的胶液,粘接PVC皮革,强度达4.31kN/m。各种硅烷偶联剂改性氯丁橡胶胶粘剂近年来倍受人注目[7]。该类胶固化后耐水性好,能粘接多种材料。100份氯丁橡胶与A189巯基硅烷5份0.2份BPO存在下接枝聚合,混合石油树脂增粘剂制的胶粘剂,具有好的初粘强度和耐热粘力[8]。!"#多元接枝体系2.3.1引入第二单体MMA-CR二元接枝胶粘剂常用异氰酸酯固化剂,但MMA与-NCO不能直接起反应,影响了胶粘剂的固化。通过引入带有能与-NCO反应的活性基团的第二单体,能达到提高粘接强度,缩短晾干和固化时间的目的。有关这方面的研究很多,如A-90100、MMA60、丙烯酸10!50、BPO分批投入,反应温度84C!88C,制成胶粘剂,晾干时间10!15min,固化时间36h,粘PVC人造革,T剥离强度17!110N/2.5cm,应用于制鞋业SBS底、BR透明底、EVA发泡体等粘接[9]。同类产品粘接硫化橡胶底PVC人造革4h达53N/2.5cm、48h达76N/2.5cm,都使人造革拉长或拉断[10]。此外,CR-丁苯胶/MMA-丙烯酸,CR-丁苯胶/MMA-丙烯酸丁酯,CR/MMA-BA-AA等四元接枝胶都有研制。2.3.2引入高氯聚合和SBS为进一步改进粘接性能和加快接枝反应速度,提高接枝效率,在MMA-CR接枝共聚反应中,引入高氯聚合物取得明显效果,应用氯化聚氯乙烯(CI含量61%!68%)[11]制的三元接枝共聚共混物,MMA均聚体比例降低,添加萜烯酚醛树脂等配合剂,配成胶粘剂粘接PVC革。180 剥离强度可达4.6kN/m。应用氯化EVA(CI含量58%)2!8份在甲苯-丁酮混合溶剂中,BPO存在下,氯丁橡胶G-40S100份与MMA于90Ci1C反应至MMA转化率约37.8%,得到胶液粘接PVC布基革静置4小时后,180 剥离强度5.44kN/m,超过优级指标(3.5kN/m)[12]。研究高氯聚合物对MMA-CR接枝共聚的影响表明,加快反应速率的顺序是聚氯乙烯(CI含量65%)!氯化聚乙烯(57%)!氯化橡胶(60%)!氯化聚氯乙烯(65%)。产物形态也发生变化,树脂与橡胶两相界而变得模糊。与MMA-CR二元接枝物相比较,三元接枝物的拉伸强度,撕裂强度,粘接强度均有大幅度提高[13]。!"$羧化氯丁橡胶胶粘剂羧化氯丁橡胶是一种分子链上含活性羧基-·08·Summarization@S!1 eCc i1allCc0oTmTm e7n tChemistryandAdhesiOnN22000C00 的氯丁橡胶,它配合含羧甲基的热活性酚醛树脂能制备触变指数1.82,流通性好的溶剂型胶粘剂;配合活性甲硅烷基化合物、乙烯基二甲氧基硅烷、溶剂等制备湿气固化胶粘剂,能粘接聚烯烃泡沫和硬片[14]。为了生产粘度低和涂布性好的胶液,使用高速剪切型混合器配胶[15],俄罗斯开发的含羧氯丁橡胶配制胶粘剂比一般氯丁胶有更好的粘接强度和热稳定性[16]。2.5氯丁橡胶胶乳胶粘剂随着环卫规章越趋严格,生产绿色产品的社会需要越来越迫切,胶粘剂也有溶剂型减少,乳液型增加的发展趋势,鞋用胶粘剂并不例外,氯丁橡胶胶乳胶粘剂的开发应用应及早引起各行业的足够重视。目前,氯丁胶乳胶粘剂已应用于制鞋、建筑装饰及汽车制造等应用领域,预计今后将会有较快的发展。近年来,氯丁胶乳水基胶陆续有新产品上市,如Aguastizk2161(杜邦)氯丁胶乳[17]固含量57%,但粘度仅稍大于用50%固含量的普通氯丁胶乳,特点是高温性、后成型性、触粘性和储存稳定性都好。Aguastick2900(杜邦)[18]水基聚氯丁二烯做胶粘剂能粘接泡沫体,能配成单或二组份体系取代氯化溶剂型胶粘剂。COn-BOnd75-0199(COlumbiaCe-meut)[19]水基氯丁接触胶粘剂有良好的金属粘接性、耐热和机械稳定性。Bayer的一种水基氯丁胶粘剂具有类似于溶剂型胶粘剂的成膜性、干燥性和流变性,应用于制鞋、家具制造、建筑汽车等部门,应用拼混技术改性氯丁胶乳也有成果,用丙烯酸酯胶乳与非离子氯丁胶拚混、加入改性松香酯分散液、增稠剂、脱泡剂、防腐剂等制成胶粘剂的性能可与溶剂型胶粘剂相比较[20]。对于氯丁胶乳水基胶粘剂胶层形态学、氯丁胶乳设计、聚合物结构、配合剂等都有研究。3氯丁橡胶胶粘剂的应用进展70年代氯丁胶粘剂主要用于皮鞋制造,进入80年代,建筑装潢业崛起,氯丁胶粘剂有了第二大市场,随着我国汽车、电子、航空、航海业的飞速发展,氯丁胶粘剂市场在不断扩大。由于它技术含量低,市场的扩大,全国生产氯丁胶粘剂厂家象雨后春笋遍地崛起,全国仅氯丁系列的品种市面上已超过100种,根据1997年3月中国胶粘剂工业协会提供的各厂家系统报表,1996年全国氯丁胶粘剂产量以达23.6万吨。3.1鞋业用氯丁胶粘剂市场现状及预测我国是世界上产鞋大国,全国产鞋厂家有数万家[21]。据中国皮革协会提供的信息,1996年全国皮鞋产量24.3亿双,如包括乡镇企业,在25!30亿双,按每双用胶40克,耗胶约在10!12万吨,中国制鞋业目前大部分用氯丁胶粘剂和接枝氯丁胶。聚氨酯、热熔胶,因为价格贵只有少数独资企业使用。鞋业(主要指皮鞋)主要用胶仍然是氯丁胶和接枝胶,约占90%以上,聚氨酯用量很少,不过根据环保的要求,鞋用胶迟早要被聚氨酯和水溶性低毒胶无毒胶替代。但是,估计在近5年还会保持一定的增大趋势。3.2建筑装潢用氯丁胶市场分析预测中国合成胶粘剂的最大市场是建筑业,1994年消耗量49.4万吨,占总量的51.8%。建筑用胶粘剂可分为结构胶和非结构胶,这里只简述与本题有关的氯丁胶粘剂,氯丁胶主要用于装潢业。据国家建材局信息,1994年全国房屋施工面积达到6.5亿平方米,1995年我国房屋施工面积达到12亿平方米,近几年,我国将保持在1.5亿平方米/年的增长速度,建筑已成为仅次于工农业而位居第三位的支柱产业。目前,市场用的装潢胶(由称万能胶、强力胶)主要为氯丁胶,有近百个品种,这些品牌有进口的,有独资的,还有国内分装的,集体与个体企业生产的,鱼龙混杂,冒牌胶等充斥市场,这种局面持续已数年,大浪淘沙,最后必然是价廉物美的占领市场。目前,建筑装潢用氯丁胶粘剂尚未有数字见诸报端,官方亦未有统计数字。以山东化工厂92年、93年销往商业装潢用分别是2157吨和2103吨,占全厂销售量的68.78%和69.49%,这个比例的一半集中在广州一市,按20%的市场占有率计算,广州年用于装饰用氯丁胶应有6千吨之多,全国有30余个大城市和上千个地区及县级市,装饰用胶保守估计也应有5!6万吨。尽管这是个大市场,但目前仍处于买方市场,竞争十分激烈。3.3汽车制造业用氯丁胶粘剂市场分析预测我国已经把汽车工业作为2010年国民经济的支柱产业,迅速发展汽车工业是中国政府的坚定方针,作为汽车相关工业的胶粘剂无疑开辟了一个广阔的市场,本处只分析汔车用氯丁胶粘剂。目前我国汽车制造企业整车制造厂有116家,96年产量合计1456200辆,汽车保有量从84年260万辆提高到1200万辆,根据国家信息中心召开·18·综述与专论化学与粘合2000年第2期

SBS改性沥青老化研究现状综述

2013年8月 石油沥青PETROLEUM ASPHALT 第27卷第4期 

・综述・ 

SBS改性沥青老化研究现状综述 

曹青霞 ,何兆益 ,李庆 

(1.重庆交通大学,重庆400074;2.中铁二十局集团第六工程有限公司,西安710016) 

摘要:基于国内外部分关于SBS改性沥青老化研究报道,分别从热老化、紫外光老化、 水老化的角度分析了SBS改性沥青的老化行为。通过常用的宏观指标(常规指标、SHRP指 标)和微观指标(红外光谱、凝胶色谱图)分析表明:SBS改性沥青在热氧、紫外线和水 的作用下,均会导致基质沥青和SBS改性沥青的老化,紫外线的老化作用比热氧的老化作用 更加明显,但是对水老化的研究还处在起步阶段,在今后的研究中要引起足够的重视。 关键词:SBS光老化热老化水老化再生 

SBS是指由苯乙烯(S)一丁二烯(B)一 

苯乙烯(S)的嵌段共聚物,SBS之所以能够很 

好的改善沥青的高低温性能,主要是由于其中的 

S段由聚苯(撑)组成,这种大共轭体系中几电 

子云没有轴对称性,不能内旋转,所以分子链的 

刚性极大,在高温下不易变形,从而提高沥青的 

高温性能¨J。同时,SBS中的B段是丁二烯的聚 

合物,这种主链上由C—C单键组成的高分子, 

柔顺性非常好,在低温下具有一定的弹性和流动 

性,因此可以改善沥青的低温抗裂性。SBS改性 

沥青以其优异的性能,在世界范围内得到广泛的 

应用,其在上面层的使用率约为80%,而中面 

层的使用率也占了30%左右。但是随着道路使 

用,很多改性沥青混凝土道路已经达到了其使用 

年限,并且在大气作用下发生了不同程度的老 

化,马上面临着大修和改建。因此,笔者在阅读 

大量的国内外文献的基础上,总结了SBS改性 

沥青在不同的老化条件下各方面性能发生的变 

化,以便更好地认识改性沥青的老化机理,在此 

基础上提出一些开发改性沥青再生剂的观点。 

1老化SBS改性沥青的研究 

沥青的老化是指沥青从炼油厂被炼制出来 

新型热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展_张小林已读

专论󰀁综述弹性体,2005󰀁12󰀁25,15(6):72~76CHINA󰀁ELASTOMERICS

收稿日期:2005󰀁08󰀁10作者简介:张小林(1962-),男,江西高安人,教授,博士,主要从事精细化工及药物中间体合成的研究工作。新型热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展

张小林1,程金星2,陶󰀁影2,漆󰀁剑2(1.南昌大学基础化学实验中心,江西南昌330029;2.南昌大学环境科学与工程学院,江西南昌330029)

摘󰀁要:介绍了新型热塑性弹性体聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(SEBS)的结构、特征以及SEBS自身所具有的优良特性,重点概述了SEBS作为塑料改性剂和共混相容剂的应用,其改性后的材料所能够达到良好的实际使用效果,说明SEBS作为热塑性弹性体具有广泛的应用前景。关键词:热塑性弹性体;SEBS;改性;共混物中图分类号:TQ325.1󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1005󰀁3174(2005)06󰀁0072󰀁05

󰀁󰀁聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(SEBS)是一种多用途的新型热塑性弹性体,是热塑性嵌段共聚物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)分子中橡胶段聚丁二烯不饱和双键经过选择加氢而制得的新型改性弹性体。聚丁二烯橡胶软段的加氢度一般应小于90%,而聚苯乙烯塑料硬段加氢度则要求大于10%,加氢后的SBS的中间聚丁二烯嵌段就转化成了乙烯和1-丁烯的无规共聚段而成为SEBS。SEBS不但具有优异的耐老化性能,且具有较好的力学性能,断裂伸长率为0~150%,超过了硫化橡胶,不仅对臭氧、紫外线、电弧具有良好的耐受性,还具有良好的耐油、耐化学品腐蚀性以及优异的耐低温性。其产品无色透明、无毒、无味、着色性能优异、密度低且与其它材料有较强的粘接力,因此被广泛应用于粘合剂、涂料、塑料改性剂、汽车部件、电线电缆、食品、医疗等领域。SEBS的工业化是国际上新材料的重大发展。长期以来,SEBS的生产技术一直为美国和日本公司所垄断[1]。1󰀁SEBS的结构[2]与特征[3~5]SEBS是聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物,在常温下,SEBS的聚苯乙烯(PS)段硬塑性嵌段,与中间的乙烯/丁烯(EB)弹性体嵌段,这两种嵌段在热力学上彼此是不相容的,从而产生两相结构,呈微观相分离状态。SEBS的PS段形成相区,分散于EB段形成的橡胶相中,并与EB段形成物理交联网络。随着PS含量的增多,PS相在EB相中的分布从长蠕虫状变成网状结构。Ghosh等人发现[6],PS段分子量增加时,PS相区尺寸稍有增加。SEBS中的PS相为球形和圆柱形结构,但当PS相含量较低时,则为圆柱状和层状结构。SEBS的力学性能和嵌段组分比、相态的变化以及退火有关。SEBS动态剪切模量具有两步松弛过程,Fairclough等人[7]认为,最初较快的松弛过程为结晶粒子的排列过程,而其后较慢的过程则是由非线性粘弹应力引起的晶格排列的完善过程。另有研究者[8]研究了温度从低到高变化,PS段形成的体心立方体超晶体点阵(BCC)逐步解体的过程。Aida等人[9]试图找出BCC结构和力学性能的关系,力学测试、SAXS和TEM等实验表明,SEBS试样在130󰀁下退火10h比150󰀁下退火1h得到的BCC结构规整性好,且其拉伸模量和耐热性均显著提高。SEBS既有非氢化产品的热塑性,又有常温下橡胶的高弹性,在高温下表现出树脂的流动性,可以直接加工成型。新型热塑性弹性体SEBS主链的高饱和性使其具有比SBS优良的稳定性、耐热性、耐氧化性、耐候性和耐溶剂性,使得SEBS在实际应用中比普通的线型和星型SBS更为广泛。SEBS的使用温度可高达130󰀁(SBS仅为65󰀁),其加工温度更可以与聚丙烯(PP)相比。SEBS在非动态用途方面可与乙丙橡胶媲美,不需硫化就具有橡胶的优良应用性能,而且可以和热塑性塑料一样热塑加工成型,边角余料可以循环回用而不损害其弹性体的物性和加工性能。在常温下表现出橡胶的高弹性,高温下表现出塑料的流动性。SEBS被用作优质的电线电缆材料,缘于其具有很好的电绝缘性能。SEBS的体积固有电阻为1014~2016󰀁󰀁cm,耐电压为11.81~39.37V/󰀁m。SEBS具有良好的溶解性和共混性,能溶于常用的溶剂中,可与PP、PS、聚苯醚等许多聚合物进行共混,能与其它材料如橡胶工业中常用的烷油或环烷油、其它聚合物和填料配炼生产特殊用途的制品,不仅可改善共混物加工性能,也可提高共混物的使用温度。SEBS与石蜡油、环烷油和聚丙烯的共混物还是一种透明的产品,这是因为SEBS和油类共混物的折光指数与聚丙烯晶态相近的缘故。SEBS与石蜡油和环烷油相容性极好,充油量到200份不出现渗出现象,填充胶料耐室外曝晒性能优异。由于SEBS的优异性能,自80年代初正式工业化以来,一直是国际上公认的用途广泛的新型热塑性弹性体。2󰀁SEBS的改性研究SEBS常作为相容剂和增韧剂加入共混体系中,为增加与聚合物的共混相容性,减小界面张力,需要对SEBS进行接枝溶液改性或共混溶液改性,以下概述SEBS在接枝溶液改性或共混溶液改性方面的研究进展。2.1󰀁SEBS接枝溶液改性2.1.1󰀁SEBS与马来酸酐接枝改性最常见的SEBS改性方法是将其与马来酸酐(MAH)接枝,增加分子极性,使其能与一些聚合物[如聚酰胺(PA)]相容。许多文献[10~13]研究了MAH接枝SEBS(SEBS-g-MAH)在共混体系中的应用情况,研究了SEBS-g-MAH对PPO/PA66相容性的影响,结果表明SEBS-g-MAH是PPO/PA66共混物良好的反应型增容性,其有效地改善了PPO/PA66相界面间的相互作用力,使得分散相在基粒分布较小且均匀,成为一个稳定的亚微观的分散状态。SEBS-g-MAH的加入对PPO/PA66合金的拉伸强度、弯曲强度、Izod缺口冲击强度均有提高,但刚性和耐热性略有下降,并且使得合金的成本大幅度提高;因此,使用5~10份SEBS-g-MAH就可以获得综合性能优良的PPO/PA66合金。随着SEBS-g-MAH的加入,共混体系中PA66的玻璃化转变温度升高,PPO的玻璃化转变温度下降,无论PPO作为连续相,还是PA66作为连续相都是如此,并且SEBS-g-MAH的增加,玻璃化温度的变化就越大[14]。Passaglia等人[15]在220󰀁条件下,将SEBS与双乙基马来酸酐、MAH分别进行自由基聚合,研究了苯环对聚合反应的影响,提出了自由基官能化的反应机理。2-羟乙基马来酸酐与SEBS接枝以后,SEBS由疏水性聚合物变为亲水性聚合物,且其玻璃化转变温度升高,热稳定性降低[16]。2.1.2󰀁SEBS的氯甲基化及羟甲基化的化学改性[17]以SnCl4作催化剂,在氯仿溶液中进行Friedel-Crafts反应,经酯化、水解即可得到氯甲基化产物,但反应程度随SnCl4的用量增加而提高,在一定浓度的催化剂作用下,氯甲基化程度又随反应时间而提高,与纯PS的氯甲基化反应相比,由于在SEBS中,PS段的浓度被EB段稀释,因而达到同样的氯甲基化程度需要较高的SnCl4浓度或较长的反应时间。在PS的反应中,随PS分子量增大,氯甲基化而不发生交联反应的初始反应物浓度相应减小,这与Takashilizawa[18]等报道的PS的氯甲基化的结果相类似。SEBS的羟甲基化是采用将氯甲基化SEBS先进行酯化继而水解来实现。酯化反应是将饱和的醋酸钾溶液加入到CH2Cl-SEBS的甲苯溶液中进行,由于是非均相反应,加入相转移催化剂TBAB可以提高反应收率。将酯化产物进一步用KOH水溶液水解即可得到羟甲基化的SEBS。SEBS及功能化后的SEC结果表明,与基料SEBS相比,SEBS-CH2Cl和SEBS-CH2OH的流出时间不变,分散系数分别为1.07和1.08,也就是说SEBS的氯甲基化及羟甲基化均没有影响SEBS的分子量及分子量分布。2.1.3󰀁SEBS与丙烯酸接枝改性[19]SEBS与丙烯酸接枝改性是以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,在甲苯溶液中进行丙烯酸(AA)接枝SEBS树脂。随着BPO用量的增加,单体的转化率提高,到达饱和程度时继续加入BPO,单体的转化率又会慢慢下降。接枝率和接枝效率基本上随BPO用量的增加而上升。反应温度升高,单体的转化率逐渐增大,温度超过了100󰀁后,产物中会出现少量的交联产物。研究󰀁73󰀁第6期张小林,等.新型热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展󰀁󰀁󰀁人员采用光电子能谱技术对接枝聚合物的表面进行分析,发现未接枝聚合物的表面氧含量很低,而接枝聚合物表面的氧含量明显提高,在532.8eV处出现O1s峰。一方面说明AA已经接枝到SEBS上,同时也说明AA主要集中在SEBS的表面;这对于接枝聚合物用作粘合剂是非常有利的。2.2󰀁SEBS的共混改性SEBS很少单独使用,据统计,50%SEBS的消耗量用于共混,从结构上考虑,SEBS的EB段与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃及EP共聚物相容性较好;PS段与PS、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)等含有苯基基团的聚合物相容性较好;目前3种热塑性塑料PS、PP、PE都可以用SEBS进行改性以提高其抗冲击性能及低温韧性。2.2.1󰀁PP/SEBS共混改性Gupta等人[20]研究了PP/SEBS共混物的拉伸行为,PP的结晶性对共混物拉伸性能的影响、熔体流变性能以及不同温度、不同SEBS含量下共混物的动态性能和冲击性能,发现SEBS能大大提高PP的抗冲击性能和加工性能,但同时会降低其模量和屈服强度。Ypma等人[21]研究了在SEBS与等规聚丙烯(iPP)、间规聚丙烯(sPP)以及无规聚丙烯(aPP)的共混体系中,两相界面的粘合作用、SEBS粒子的大小和体积分数对玻璃化温度的影响。研究结果表明,SEBS作为分散相,以不规则粒子的形式分布在基体PP中,SEBS含量增加,橡胶粒子数目增加而平均尺寸减小,但SEBS分散相大小对本体SEBS的玻璃化温度与共聚物中SEBS的玻璃化温度的差值影响不大,但PP的结晶温度升高和结晶度的降低都会使玻璃化温度差值增大。2.2.2󰀁PP/PS/SEBS共混改性[22]以PS、SEBS为改性剂对PP进行改性。PS的加入,使材料强度和刚性增大的同时,使其韧性大幅度下降,为了使材料保持合适的综合力学性能,以SEBS为相容剂,随着SEBS用量增加,断裂伸长率和冲击强度以较快的速度增加,而熔体流动速率、弯曲强度和弯曲模量以较快的速度下降。PP与PS粘结力差,为了增加界面粘结力,减小界面张力,加入SEBS,随着SEBS用量增加,相区结构分散更为细密,分布更为均匀,组分界面变得更加模糊,各相区间的结合更为紧密,说明SEBS起到了良好的增容作用,因此材料的韧性相应得到提高。SEBS对PP/PS体系是一种很好的相容剂,同时也是一种很好的增韧剂。Radonjic等人[23]根据Paul和Barlow提出的二元作用模型计算了体系的相互作用能密度,实验结果和理论相符合;Radonjic还发现,共混物中的SEBS包裹、粘连PS,形成复杂的分散相;加入低分子量的SEBS时,PS分散相尺寸出现双峰分布;低分子量的SEBS比高分子量的增容效果好。2.2.3󰀁SBR/CR/SEBS共混物改性[24]在二元共混物SBR/CR中,分散粒子尺寸相对比较大而且不规则,当加入少量的嵌段共聚物SEBS可以明显地降低分散相粒子尺寸,促进体系均匀分散,分散相平均粒子尺寸约为15󰀁m。明显SEBS的相容性是因为增加界面粘结力,减小SEBS/CR和SEBS/SBR界面张力。计算表明三元体系SBR/CR/SEBS分散系数󰀁13<0、󰀁31>0,因此,SEBS更能有利在界面分散,减少了界面张力。SEBS用量不要超过10%,否则SEBS会失去有效的相容性,不能提高分散体系。2.2.4󰀁PA6/SEBS/PP-g-MAH共混改性[25]尼龙6(PA6)树脂属于高结晶性聚合物,具有质量轻、力学性能优良、化学稳定性好、耐高温的特性,但PA6的低温抗冲击性差、极易吸水,常采用极性单体马来酸酐(MAH)接枝改性的PP、SEBS作为相容剂来改善SEBS与PA6的共混效果。由于PP-g-MAH链的疏水性,PA6/SEBS/PP-g-MAH共混物的吸水率随着PP-g-MAH组分的增加而降低。PA6/SEBS/PP-g-MAH共混物的拉伸强度随PP-g-MAH和SEBS组分的增加而下降,在相同条件下,干态共混物的拉伸强度比湿态共混物的拉伸强度大。PA6/SEBS/PP-g-MAH弯曲强度随SEBS组分的增加而下降。在PA6/SEBS中加入接枝PP-g-MAH能明显改善PA6和SEBS的相容性,使SEBS能很好地分散在PA6连续相中。2.2.5󰀁PA/SEBS及PA/SEBS-g-MAH共混改性PA虽然具有强度高、耐磨、耐热等优点,但低温抗冲击性能差,加入SEBS或SEBS-g-MAH可显著提高冲击韧性。Oshinski等人[26,27]比较了SEBS和SEBS-g-MAH这两种共聚物对PA的增韧效果,发现SEBS-g-MAH形成的󰀁74󰀁󰀁󰀁󰀁弹󰀁性󰀁体第15卷

SBS热塑丁苯橡胶的综述

SBS热塑丁苯橡胶的综述

橡胶是一种广泛应用于各个领域的材料,其中热塑弹性体在塑料和橡胶之间具有独特的特性,尤其是SBS热塑丁苯橡胶。本文将对SBS热塑丁苯橡胶进行综述,并介绍其特性、应用领域以及制备方法。

SBS热塑丁苯橡胶是一种由苯乙烯和丁二烯组成的共聚物。它具有良好的橡胶弹性和塑料可塑性,可通过热塑性加工方法进行成型。SBS橡胶具有优异的物理特性,比如高弹性、韧性、强度和耐磨性。同时,它还具有优异的耐寒性能和耐候性,能够在宽温度范围内保持良好的性能。

在应用领域方面,SBS热塑丁苯橡胶广泛应用于塑料制品和橡胶制品行业。在塑料制品方面,该材料可用于制造鞋底、电缆护套、软管和密封件等。由于其良好的弹性和耐用性,SBS橡胶在制造运动鞋、工装鞋和小轿车轮胎等方面得到广泛应用。在橡胶制品方面,SBS热塑丁苯橡胶可用于制造橡胶垫片、橡胶管道和橡胶接头等。

制备SBS热塑丁苯橡胶的方法包括溶液聚合和乳液聚合两种。溶液聚合方法是将苯乙烯和丁二烯溶解在溶剂中,然后通过引发剂的作用,使共聚物在溶液中生成。乳液聚合方法则是将苯乙烯和丁二烯乳化在水相中,再通过引发剂的作用,在水相中形成共聚物颗粒。这两种方法各有优劣,需要根据具体的生产需求选择适当的方法。

除了制备方法外,SBS热塑丁苯橡胶的性能也可以通过调整共聚物的结构和配方来改善。例如,可以通过改变苯乙烯和丁二烯的摩尔比例、引发剂的类型和用量,以及添加剂的种类和含量等来调控材料的硬度、韧性和其他特性。

尽管SBS热塑丁苯橡胶在许多方面表现出优异的性能和应用潜力,但也存在一些挑战和限制。首先,该材料的价格相对较高,这限制了其在大规模应用中的竞争力。其次,SBS橡胶在耐油、耐溶剂和耐高温方面的性能较弱,这限制了其在某些特定领域的应用。此外,SBS热塑丁苯橡胶的可回收性和环境友好性也需要进一步改进。

总之,SBS热塑丁苯橡胶作为一种独特的热塑性弹性体,在塑料和橡胶领域扮演着重要角色。具有优异的物理特性和广泛的应用领域,SBS橡胶为各种制品的制造提供了可靠的材料选择。为了进一步提高其应用性能和降低成本,研究人员们将继续探索纳米材料改性、共聚物配方设计和可持续制备方法等方面的创新。相信在不久的将来,SBS热塑丁苯橡胶将在更多领域中得到广泛应用。

防水卷材产品介绍及施工方法

产品知识介绍

最初的防水材料是焦油沥青和石油青纸胎油毡,起源于欧洲,20世纪20年代传入

我国。随着科技的进步,现代防水材料迅速发展,到20世纪70年代,各种高分子防

水材料相继问世。我国防水材料逐步形成防水卷材、防水涂料、密封材料三大系列。

建筑防水材料的分类及执行标准

一、防水卷材

1、聚氯乙烯防水卷材(GB12952-2003)

2、氯化聚乙烯防水卷材(GB12953-2003)

3、高分子防水材料第1部分:片材(GB18173.1-2000)

4、弹性体改性沥青防水卷材,简称“SBS卷材”(GB18242-2000)

5、塑性体改性沥青防水卷材,统称“APP卷材”(GB18243-2000)

6、改性沥青聚乙烯胎防水卷材(GB18967-2003)

7、油毡瓦(JC503-92)

8、铝箔面油毡(JC504-92)

9、三元丁橡胶防水卷材(JC/T645-1996)

10、氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材(JC/T684-1997)

11、自粘橡胶沥青(无胎)防水卷材(JC840-1999)

12、自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材(JC898-2002)

13、自粘聚合物改性沥青防水卷材(GB23441-20009)

14、预铺/湿铺防水卷材(GB23457-2009)

二、防水涂料

1、水泥基渗透结晶型防水材料(GB18445-2001)

2、水性沥青基防水涂料(JC408-91)

3、聚氨酯防水涂料(GB/T19250-2003)

4、聚氯乙烯弹性防水涂料(JC/T674-1997)

5、皂液乳化沥青(JC/T797-84)

6、溶剂型橡胶沥青防水涂料(JC/T852-1999)

7、聚合物乳液建筑防水涂料(JC/T864-2000)

8、聚合物水泥防水涂料(JC/T894-2001)

三、密封材料

四、刚性防水及堵漏材料第一部分防水卷材

先从防水材料的性质说起,防水材料分刚性和柔性,所说的沥青也好改性沥青也好都

属柔性材料,我们国家较早的防水材料是沥青涂层中铺油毡纸,所谓三油两毡或四油

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