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[SEBS理论基础] SEBS结构性能与应用

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[LV.10]元老会员III

发表于 2013-10-18 16:41:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
SEBS结构与特征

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。  
SEBS不含不饱和双键, 因此具有良好的稳定性和耐老化性。SEBS与SBS相比, SEBS的耐热性显著提高, 使用温度和加工温度分别可达 130℃和290℃ , 而SBS相应为65℃和200℃ 耐候性好, 暴露实验3000h后, 强度保持率为95%;电绝缘性和掺混性也有所改进。尤其具有优异的耐臭氧、耐氧化、耐紫外线和户外的耐候性能, 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。使用中具有较好的耐磨性和柔韧性。
SEBS的加工温度可与通用塑料聚丙烯相比。SEBS耐无机酸、醇类等化学品, 具有良好的溶解性和共混性, 能溶于常用的溶剂中, 能与许多聚合物共混, 能与其他材料如橡胶工业中常用的烷油或环烷油, 以及其他聚合物和填料配炼生产特殊用途的制品, 不仅可改善共混物的加工性能, 也可提高共混物的使用温度。由于SEBS具有优异的性能, 自20世纪80年代初正式工业化生产以来, 一直是国际上公认的用途广泛的新型弹性体材料。
CAS SEBS.png
SEBS结构

tsrc.jpg
SEBS主要商业牌号对照!

SEBS性能特点

SEBS具有优异的耐老化性能,既具有可塑性,又具有高弹性,无需硫化即可加工使用,边角料可重使用,广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能:
1、较好的耐温性能,其脆化温度≤-60℃,最高使用温度达到149℃,在氧气气氛下其分解温度大于270℃。
2、优异的耐老化性能,在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%,臭氧老化(38℃)100小时其性能下降小于10%。 3、优良的电性能,其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4;体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm;二分钟为2*1017Ω/cm。 4、良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性,能溶于许多常用溶剂中,其溶解度参数在7.2~9.6之间,能与多种聚合物共混,能用橡胶工业常用的工程塑料油类进行充油,如白油或环烷油。
5、无需硫化即可使用的弹性体,加工性能与SBS类似,边角料可重复使用,符合环保要求,无毒,符合FDA要求。
6、比重较轻,约为0.91,同样的重量可生产出更多体积的产品。
7、SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性,所以在屋顶和修路用沥青中也可以使用。
8、SEBS与石蜡之间有比较好的相溶性,因此可用作纸制品较柔韧表面涂层。
9、SEBS在加热时没有明显的剪切流动时温度不敏感,因此它可以作为IPN的模板。(IPN的基本原理:两种不相溶的聚合物,可达到缠结链段的相互贯穿,如第就可以通过共价键交联将两种不相溶聚合物"锁定"在一起。)
10、SEBS油共混物的有机溶液可替代天然胶乳制造外科手套等制品,由于SEBS不含不饱和双键且纯度较高,在此且有以下两种优点:(1)抗氧性、抗臭氧性较好;(2)天然橡胶中含有蛋白质,会使某些病人产生危险的过敏反应,而这个共混物就不会。

SEBS应用领域

SEBS自20世纪80年代初正式工业化生产以来,一直是国际上公认的用途广泛的新型弹性体材料,目前其应用范围主要包括以下几个领域:
一、 电线电缆。
发达国家对环保要求高,欧洲、日本等国已颁布法令限制PVC的使用,而在线材行业中,在低压线材(如耳机线、充电器线、USB线、音频/视频线、电脑线等)领域用TPE代替PVC的作为线材料成为大势所趋。而TPE不含重金属,增塑剂,不含邻苯二甲酸盐,符合SGS对物料接触食物的卫生要求;
目前,TPE无卤阻燃最大市场是国外几大电子数码品牌的USB数据线等,如诺基亚,惠普,苹果等,国内一些厂家也在寻求切换TPE无卤阻燃,如OPPO、华为等,但目前还没切换。目前国内TPE无卤阻燃年销量大概在一万多吨,典型产品有TeknorApex公司的Elexar系列,主要是SEBS和PP的共混物,给苹果加工的是江阴帝斯曼工厂,iPhone4采用的就是该司的TPE无卤阻燃料,国内做的好的有南通普力马的无卤阻燃料;
TPE电线电缆目前应用还不广泛,主要受限于价格,和橡胶塑料相比相对昂贵的基材价格,更为昂贵的无卤阻燃剂,同时开发的难度,导致TPE无卤阻燃电线的成本至少是PVC的5-6倍。随着环保方面越来越严格的规定,TPE无疑是今后替代PVC、CPE等电缆基材的最佳材料;
二、 汽车零部件。
汽车轻量化的趋势下,用TPE作为汽车零部件基材,在保持优异性能的同时,比传统的橡胶密度更小,能有效的降低零部件的重量,从而得到广泛的应用;  
目前北美汽车外饰件更多采用TPV材料,原因是其具有更好的压变和耐候性。而SEBS更适用于内饰件,可以作为隔音板、仪表盘和方向盘护套、汽车弹簧的缓冲垫片、汽车驾驶室地毯、汽车刮雨器、汽车挡泥板、汽车车门把手、保险杠、空气导管及软水管等;
美国用在汽车部件行业是SEBS应用最大的领域,大约占SEBS用量的40%,目前有德国胶宝、广州联智等在大力推广此领域,已逐步获得客户认可;
三、包覆材料。
利用SEBS共混改性的专用料通过嵌件注射的方式注射到已成型的材料表面形成一层包覆层,就是所谓的TPE包覆材料,这是SEBS最早和最成熟的一个用途。
所包覆的材料一般有PVC、PP、PC、PE和PA等,如对PVC型材料的包覆主要是利用SEBS的静摩擦系数大手感好的特点。SEBS可以用于体育器材的包覆、牙刷柄包胶等,国内比较知名的有东莞顶塑等;
四、建材、家电。
SEBS在建材和家电行业主要应用是密封条,建筑用密封条对耐候性耐热性等要求没汽车用的高,因此SEBS比较合适,但国内大多以软质PVC为主,目前已有倾向向SEBS切换,典型企业有安徽万朗集团;
五、 医用材料。
SEBS摩擦系数低,容易挤出成型,可消毒,安全卫生,不含PVC,易加工上色,耐化学性,可提供超软透明材料,具有可回收、可调整的硬度,符合FDA及重金属含量要求,是公认的环保材料。由于SEBS具备的这些优点,使其非常适合用作医药包装材料。  浙江三博是目前国内非PVC输液管领域的技术领导者,而国内最早取得非PVC输液管生产临时许可证的是山东威高一家,目前很多家都在排队申请,威高的原料SEBS是日本可乐丽独家供应,国内SEBS原材料生产商岳阳石化也在积极开发SEBS输液管。截至2011年,国内正式的医用TPE牌照还没颁发,标准还没制定,但诸多企业都已经看好这个新兴市场在做研发储备;
六、玩具。
全球75%的玩具是中国制造,对美的占总出口量的60%。目前PVC玩具占主要市场,而随着邻苯类增塑剂的禁止使用,环保的弹性体材 - 7 - 料逐渐替代传统的PVC。SEBS具有独特的网络结构和优异的物理性能,以及其共混料的无毒害性和优秀的表面手感,决定了SEBS在玩具方面具有很广阔的前景;

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[LV.5]论坛粉丝I

发表于 2013-11-23 15:28:11 | 显示全部楼层
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太给力了啊!
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[LV.5]论坛粉丝I

发表于 2013-11-29 09:24:06 | 显示全部楼层
回帖学习一下!
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2013-12-18 20:04:58 | 显示全部楼层
给力!
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[LV.7]忠实粉丝III

发表于 2014-2-25 10:44:23 | 显示全部楼层
楼主要简化一下,字太多了,看的有点吃力
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[LV.6]论坛粉丝II

发表于 2014-5-28 06:15:47 | 显示全部楼层
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[LV.9]元老会员II

发表于 2014-6-16 08:28:19 | 显示全部楼层
好贴  涨姿势了
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2014-7-30 11:07:57 | 显示全部楼层
介绍很全面
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