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与大多数热塑性树脂不同,苯乙烯类热塑性弹性体很少用作纯材料。与常规的热固性(可硫化)弹性体一样,它们可以通过配制来满足所需的加工性能以及物理机械性能。它们可以与其他聚合物(包括常规弹性体)共混,并与填料、增塑剂(例如油)、加工助剂、树脂、着色剂和其他配料混合。
共混改性配制的SBS和SEBS胶料的硬度值范围很宽,可以从软(邵尔A硬度5)到硬(邵尔D硬度 55)。可以加入大量的配料,在某些情况下,热塑性弹性体的含量可以低至质量分数为25%。这是一个经济优势,因为大量添加的配料,如填料和油,是非常便宜的。典型的配料及其对最终胶料性能的影响见表5.2。
SBS嵌段共聚物共混改性配制
聚苯乙烯是S-B-S嵌段共聚物的有价值成分,因为它改善了加工性能,使材料更坚硬。
油类(或增塑剂)也能改善加工性能,但会使产品更柔软。环烷油是优选的油类,但应避免芳烃含量高的油,因为它们会软化(增塑)苯乙烯相畴。油类有利于在弯曲时抵抗裂纹的扩展。除了油以外,其他材料(例如树脂、加工助剂)也可以用作增塑剂,特别是在高温下。
结晶的烃类聚合物(聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)可以提高耐溶剂性和耐臭氧性。可以大量加入惰性填料,例如黏土、重质碳酸钙、轻质碳酸钙和滑石粉,对聚合物的性能不会产生不利的影响,并显著地降低成本。补强填料如高补强炭黑、白炭黑或硬黏土很少使用,因为它们产生刚性的“板状”材料。然而,补强填料也提供了一些好处,例如提高撕裂强度和耐磨性以及改善曲挠寿命。
SEBS嵌段共聚物共混改性配制
SEBS嵌段共聚物的配制与SBS类的配制方式类似。主要的区别是,对于S-EB-S嵌段共聚物,聚丙烯是优选的聚合物添加剂。它以两种不同的方式改善组成与性能:
①改善加工性,特别是与加工油组合使用时更好。这里优选的是石蜡油,因为它们与聚(乙烯-丁烯)中心链段的相容性比环烷油更好。由于与上述相同的原因,同样要避免芳烃含量高的油。
②当物料在高剪切下进行加工然后快速冷却(例如注塑或挤出)时,PP和S-EB-S/油混合物形成两个连续相。PP相具有较高的结晶熔点「约165℃(或330F)],并且不溶解。因此,这种连续聚丙烯相显著提高了耐溶剂性和使用温度。
在一些医疗应用中使用与硅油的混合物。惰性填料在SEBS嵌段共聚物中的使用与其他配合剂类似。即使在正常的整理操作和储存过程中,中心嵌段如果由二烯弹性体组成,也可能被氧化降解。为此,这些嵌段共聚物需要加入抗降解剂。在大多数情况下,复合时可能不需要额外的抗降解剂。然而,取决于它们的用途,这些聚合物及其化合物可能需要保护以免被氧化降解,并且在某些情况下可以防止UV降解。与硫代二丙酸酯增效剂组合的受阻酚是有效的抗氧化剂。
苯并三唑与受阻胺的组合是非常好的紫外光稳定剂L66J。二氧化钛和炭黑也能给材料提供良好的防紫外光辐射。具有饱和中心嵌段的聚合物内在更稳定,通常不需要任何附加的保护。当处于应力状态时,不饱和嵌段共聚物易被臭氧侵蚀。通过加入少量的EPDM或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可以达到防止臭氧侵蚀的目的。化学抗臭氧剂包括二丁基二硫代氨基甲酸镍和二丁基硫脲。某些微晶蜡单独使用或与化学抗臭氧剂组合也可以提供一些臭氧保护。
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