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在TPE中,用量大的是SBS和SEBS,而對于SEEPS的介紹并不多。這里筆者結合他人研究成果論文以及可樂麗公司宣傳冊和自身試驗中的經(jīng)驗談一談SEEPS使用中的優(yōu)缺點。
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、拉伸強度高以及變形低的特點。且SEEPS能與聚烯烴類達到分子級別的相容。不同的制品應用條件不同,從而對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,但同時也要求有一定的強度;而電線/電纜包覆護套材料則希望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推廣應用的基礎。
圖一 SEP、SEBS、SEPS、SEEPS結構模型
耐熱比較
圖2 SBS、SEBS、SEEPS的DSC圖形
通過對比SBS、SEBS、SEEPS的DSC曲線(50~350℃)。SBS 曲線在290℃附近出現(xiàn)一個分解峰,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:在實驗溫度范圍內(nèi)未見到明顯的結晶峰,由此可以初步推斯SEEPS中的EEP段為無規(guī)共聚的結構。且可以大致判斷SEBS與SEEPS耐熱等級基本沒有差異。
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度和高伸長率,這里具體地對比一下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進行了對比。
圖3 SEEPS與SEBS吸油對比
圖3的數(shù)據(jù)中加橫線的為飽和吸油率。對比來看,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,因此相應的吸油量也要大一些;另一方面據(jù)文獻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、聚合時間、攪拌強度等因素,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就達到了飽和吸油量的95.4%,相比SEBS-1在1h內(nèi)只達到了飽和吸油量的87.4%。
機械性能比較
圖4 可樂麗公司測SEEPS性能與美特公司SEBS產(chǎn)品性能對比
筆者對比了三種硬度下SEEPS與SEBS對應的性能,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的拉伸強度要比SEBS大很多,而斷裂伸長率要低于4055;64A產(chǎn)品在1:1.2充油,50%PP填充下,拉伸強度大致相當,但K065B-GT中使用了分子量較大的SEBS,相對于分子量較低的4055并沒有性能上的優(yōu)勢,而斷裂伸長率優(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。上圖中因為熔指測量條件不同無法直接比較SEBS與SEEPS制品的不同,但從經(jīng)驗上來說,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且不影響拉伸強度的情況下可提高流動性,因此可以用4055來改善高分子量產(chǎn)品中的流動性。
綜上所述,SEEPS在機械性能及充油速度上較SEBS有明顯優(yōu)勢,而耐熱溫度以及充油量來說與SEBS相當甚至略不足。
