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在TPE中,用量大的是SBS和SEBS,而對(duì)于SEEPS的介紹并不多。這里筆者結(jié)合他人研究成果論文以及可樂麗公司宣傳冊(cè)和自身試驗(yàn)中的經(jīng)驗(yàn)談一談SEEPS使用中的優(yōu)缺點(diǎn)。
聚苯乙烯-b-聚(乙烯/乙烯/丙烯)-b-聚苯乙烯(SEEPS)是日本可樂麗(Kuraray)公司在2002年開發(fā)出來(lái)的一種產(chǎn)品,是聚苯乙烯-b-聚丁二烯/聚異戊二烯-b-聚苯乙烯經(jīng)選擇性氫化得到的一種加氫苯乙烯嵌段共聚物(HSBC)。目前牌號(hào)有Septon4033、Seplon4044、Septop4055、 Septon4077以及Septon4099,它們除了用在共混料中以外,還可用在聚合物改性、膠粘劑、密封材、涂料、電線電纜包覆護(hù)套以及相容劑等方面。
SEEPS與SEBS都具有良好的耐候性和耐熱性,但SEEPS具有更高的強(qiáng)度和充油能力,且充油后的SEEPS共混料具有柔韌性優(yōu)異、拉伸強(qiáng)度高以及變形低的特點(diǎn)。且SEEPS能與聚烯烴類達(dá)到分子級(jí)別的相容。不同的制品應(yīng)用條件不同,從而對(duì)熱塑性彈性體的彈型要求也不同。如類皮膚玩具材料要求材料觸感柔滑,但同時(shí)也要求有一定的強(qiáng)度;而電線/電纜包覆護(hù)套材料則希望SEEPS模量高,表觀均勻。鑒于不同制品的廣泛要求,SEEPS與油品、聚烯烴等材料的共混研究則是SEEPS推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
圖一 SEP、SEBS、SEPS、SEEPS結(jié)構(gòu)模型
耐熱比較
圖2 SBS、SEBS、SEEPS的DSC圖形
通過(guò)對(duì)比SBS、SEBS、SEEPS的DSC曲線(50~350℃)。SBS 曲線在290℃附近出現(xiàn)一個(gè)分解峰,SEBS與SEEPS卻沒有出現(xiàn),這也體現(xiàn)出氫化嵌段共聚物的耐熱性明顯優(yōu)于未氫化嵌段共聚物的:在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)未見到明顯的結(jié)晶峰,由此可以初步推斯SEEPS中的EEP段為無(wú)規(guī)共聚的結(jié)構(gòu)。且可以大致判斷SEBS與SEEPS耐熱等級(jí)基本沒有差異。
吸油率和吸油速度比較
可樂麗公司的新型SEEPS材料具有很高的吸油性,而且吸油后的材料具有高拉伸強(qiáng)度和高伸長(zhǎng)率,這里具體地對(duì)比一下SEEPS與SEBS兩種材料的吸油性。分子量以及苯乙烯含量對(duì)共聚物的吸油性有直接的影響,由于PS段吸油量較小,因此彈性段分子量越大,材料的吸油性就越好。下面選用了兩組分子量及苯乙烯含量相近的SEEPS和SEBS進(jìn)行了對(duì)比。
圖3 SEEPS與SEBS吸油對(duì)比
圖3的數(shù)據(jù)中加橫線的為飽和吸油率。對(duì)比來(lái)看,SEEPS-1的吸油倍數(shù)低于SEBS-1的。一方面是由于SEBS-1的分子量比SEEPS-1的高一些,因此相應(yīng)的吸油量也要大一些;另一方面據(jù)文獻(xiàn)中介紹影響吸油性的因素有很多,包括有單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、分散劑、聚合溫度、聚合時(shí)間、攪拌強(qiáng)度等因素,而不同廠家生產(chǎn)的熱塑性彈性體聚合體系存在一定的差別,因此,這里只能說(shuō)明SEBS-1的吸油倍數(shù)高于SEEPS-1的吸油倍數(shù)。同為SEPTON系列的SEEPS-2的吸油倍數(shù)高于SEBS-2的吸油倍數(shù)。
通過(guò)上面的數(shù)據(jù),還可以看出SEEPS-1的吸油速率比較快,1h就達(dá)到了飽和吸油量的95.4%,相比SEBS-1在1h內(nèi)只達(dá)到了飽和吸油量的87.4%。
機(jī)械性能比較
圖4 可樂麗公司測(cè)SEEPS性能與美特公司SEBS產(chǎn)品性能對(duì)比
筆者對(duì)比了三種硬度下SEEPS與SEBS對(duì)應(yīng)的性能,45A的產(chǎn)品在1:1.2充油,25%的PP填充下,美特使用了分子量與4055接近的SEBS,可以發(fā)現(xiàn)SEEPS的拉伸強(qiáng)度要比SEBS大很多,而斷裂伸長(zhǎng)率要低于4055;64A產(chǎn)品在1:1.2充油,50%PP填充下,拉伸強(qiáng)度大致相當(dāng),但K065B-GT中使用了分子量較大的SEBS,相對(duì)于分子量較低的4055并沒有性能上的優(yōu)勢(shì),而斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)于4055;硬度75A的產(chǎn)品中,使用了比略高于4055分子量的SEBS性能依舊稍低于4055產(chǎn)品的性能。上圖中因?yàn)槿壑笢y(cè)量條件不同無(wú)法直接比較SEBS與SEEPS制品的不同,但從經(jīng)驗(yàn)上來(lái)說(shuō),SEEPS的粘度要低于相同分子量的SEBS,但因其可部分替代高分子量的SEBS且不影響拉伸強(qiáng)度的情況下可提高流動(dòng)性,因此可以用4055來(lái)改善高分子量產(chǎn)品中的流動(dòng)性。
綜上所述,SEEPS在機(jī)械性能及充油速度上較SEBS有明顯優(yōu)勢(shì),而耐熱溫度以及充油量來(lái)說(shuō)與SEBS相當(dāng)甚至略不足。