suuret ovat hydratun styreeni-butadieenilohkokopolymeerin (SEBS) ominaisuudet ja mitä sitä käyttää?

Mikä on SEBS ja miten se eroaa rakenteellisesti SBS:stä?

Hydrattu styreeni-butadieeni-lohkokopolymeeri , materiaalilyhennetty nimi SEBS, termoplastinen elastomeeri (TPE), joka on valmistettu styreeni-butadieeni-styreeni (SBS) -lohkokopolymeerin selektiivisellä hydrauksella. Tässä hydrausssa SBS:n polybutadieenikeskilohkossa olevan hiili-hiili-, kyllästyvät vedylläyyttisissä olosuhteissa, butadienisegmentit muuttuvat eteeni-buteenisegmenteiksi – tästä tulee täydellinen nimi Styreeni-etyleeni/Butyleeni-Styreeni. Polystyreeniset päätykappaleet pysyvät ennallaan. Muutos on tärkein yksiinen ero SEBS:n ja sen perusmateriaalin SBS:n välillä, ja se on vastuussa dramaattisesti Tämä sopivasta lämpö-, hapettumis- ja UV-stabiiliudesta, mikä määrittelee SEBS:n huippuluokan elastomeeriksi.

SEBS:n lohkoarkkitehtuuri luo kaksivaiheisen mikrorakenteen nanomittakaavassa. Jäykätät polytyreenipäätylohkot sisältävät täysin fysikaalisia ristiosalueisiin, jotka sopivat termisesti palautusvinasidoksina, kun taas pehmeät levyt-buteenivälimatriisi tarjoaa joustavuutta ja joustavuutta. Tämä faasierottunut morfologia antaa SEBS:lle sen tärkein kumimaisen mekaanisen käyttäytymisen käyttölämpötiloissa samalla kun se pysyy täysin prosessoitavissa termoplastisena polystyreenilohkojen lasittumislämpötilan (noin 90–100 °C) yläpuolella. Tuloksena on materiaali, jossa yhdistyvät vulkanoidun kumin toimii ja kestomuovin käsittelymukavuus ja kierrätettävyys – yhdistelmä, joka on tehty SEBS:stä yhtä merkittävästi merkittävästi TPE-perheistä löytääilla polymeerimarkkinoilla.

SEBS:n tärkeimmät fyysiset ja kemialliset ominaisuudet

SEBS:n suorituskykyprofiilin määrittelee erottuva ominaisuudetsien yhdistelmä, joka erottaa sen sekä perinteisistä kumeista että muista termoplastisista elastomeereistä. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen kvantitatiivisesti materiaalisuunnittelijoille ja tuotesuunnittelijoille, jotka arvioivat SEBS:ää määräihin sovellukseksiin.

Lämpöstabiilisuus ja käyttölämpötila-alue

SEBS-elastiset ominaisuuden käyttölämpötila-alue noin −60 °C - 130 °C, ja jotkin korkealaatuiset korkealaatuiset korkealaatuiset mekaaniset ominaisuudet jopa 150 °C:ssa lyhytaikaisessa altis. Alempi käyttöraja heijastaa eteeni-buteeni-välikappaleen lasisiirtymää (noin -50 - -60°C), jonka alapuolella materiaali jäykkää ja hauras. Ylempi käyttöraja määräytyy polystyreenidomeenien pehmenemisen alkamisen perusteella. Verrattuna SBS:ään, joka alkaa huonontua ja menettää mekaanisen yli 80 °C:ssa, SEBS:n käyttö lisää korkean lämpötilanikkunan – suora seuraus termisesti haavoittuvien kaksioissidosten eliminoinnista keskilohkossa hydrauksen avulla.

UV- ja hapettumiskestoisuus

Butadieenikeskilohkon hydraus eliminoi jäännöstyydyttymättömyyden, joka tekee SBS:stä alttiita UV-indusoidulle valohapetukselle ja otsoni tällälle. SEBS kestävä luonnostaan ​​​​UV-säteilyn hajoamista ilman stabilointiaineiden lisäystä, joten se sopii ulkokäyttöön, jossa vaaditaan pysyvää värin säilytystä mekaanisten ominaisuuksien vakautta. SBS kellastuu ja muuttuu hauraaksi kuukausien ulkona altaasta, ellei sitä ole sitä vasistu stabiloitunut. SEBS-pohjaiset yhdisteet, jotka ovat altistuneet ulkoilman säälle 10 vuoden ajan, osoittavat tekijöiden muutoksia murtovenym ja vetolujuudessa – suoritustaso, joka avaa sovellusluokkia, toteuttaa SBS ei pääse täysin käsiksi.

Mekaaniset ominaisuudet

Puhtaiden SEBS-laatujen (ilman öljyn pidennystä tai liittämistä) vetolujuus on 15-35 MPa, murtovenymä 400-700 ja Ranta A -kovuusarvot noin30A-90A arvioitu styreenipitoisuudesta ja sen laadun molekyyliarkkitehtuurista. SEBS:n elastinen palautuminen on erinomainen – puristusasetusarvot 70 °C:ssa 22 tunnin ajan ovat erityisen alle 30 prosenttia hyvin formuloiduilla SEBS-yhdisteillä, mikä on verrattavissa vulkanoituun EPDM-kumiin. Repäisylujuus on hyvä ja materiaali kestää väsymisvaurioita toistuvissa muodonmuutossykleissä, joten se soveltuu hyvin dynaamisiin tiivistys- ja tärinänvaimennussovelluksiin.

Kemikaalien kestävyysprofiili

SEBS kestää hyvin vettä, laimeita happoja, emäksiä ja monia polaarisia liuottimia - mukaan lukien alkoholit, ketonit kohtalaisissa pitoisuuksissa ja vesipitoiset puhdistusaineet. Sen vastustuskyky alifaattisia hiilivetyjä ja aromaattisia liuottimia vastaan ​​on rajoitetumpi, koska nämä liuottimet voidaan turvottaa keskilohkofaasia. Tämä kemikaalinkestävyysprofiili tekee SEBS:stä sopivan kosketuksen veden, elintarvikkeiden ja juomien sekä terveydenhuollon nesteiden kanssa, mutta myös sopivan käytön, käytön pitkäaikainen altistuminen polttoaineille, öljyille tai halogenoiduille liuottimille ilman erityisiä seosmuutoksia. Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä omaisuuden vertailuarvoista:

SEBS-seos: öljyjatko, täyteaineet ja polymeeriseokset

Puhdasta SEBS-hartsia käytetään harvoin erikseen. Sen kaupallista arvoa huolella sen poikkeuksellinen yhteensopivuus monien seosten ainesosien kanssa, minkä tahansa kaavan mukaisesti SEBS-suunnittelun yhdistäminen on tarkoituksenmukaista tuotteen kohdistettujen tuoteprofiilien avulla edullisesti.

Valkoinen mineraaliöljy (parafiinitai nafteeninen prosessiöljy) on SEBS:n yleisimmin käytetty pehmitin. Öljy paisuttaa selektiivisesti eteeni-butyleeni-välilohkofaasia, mikä vähentää kovuutta, parantaa joustavuutta alhaisissa lämpötiloissa ja alentaa yhdisteen viskositeettia käsittelyn helpotuksessa. Öljyllä pidennetyt SEBS-yhdisteet, öljy-SEBS-painosuhde on 1:1–3:1, ovat vakiona soft-touch-kahvassa, lääkinnällisissä laitteissa ja elintarvikekosketussovelluksissa. SEBS-laadun styreenipitoisuus ja öljykuormitus yhdessä määräävät seoksen korkean kovuuden – erittäin pehmeät yhdisteet, jotka Shore A -kovuus on alle 20 A, ovat saavutettavissa korkeilla öljykuormituksilla.

Polypropeeni (PP) on yleisimmin käytetty termoplastinen laimennusaine, johon on sekoitettu SEBS:ää. PP parantaa prosessoitavuutta, lisää kovuutta ja moduulia, parantaa tehokestävyyttä ja parantaa muovattujen osien pintakäsittelyä. SEBS/PP-sekoitukset suhteissa 20:80 - 80:20 kattavat laajan kovuusalueen joustavasta kumista jäykään kestomuoviin, ja näiden sekoitusten muodostavat perustan suurelle joukolle kaupalle saatavilla TPE-S-yhdisteitä, jotka ovat mukana autojen sisustuskomponenteissa, työkalujen kahvoissa ja kulutustavaroissa. SEBS sekoittuu myös yhteensopivasti polyeteenin, EVA:n ja styreenihomopolymeerien kanssa erikoisvalmisteita varten.

Lääketieteen ja terveydenhuollon sovellukset

Lääketeollisuus on yksi SEBS:n vaativ eniten ja nopeimmin kasvavista loppumarkkinoista. Bioyhteensopivuuden, läpinäkyvyyden, steriloitavuuden, pehmittimien kulkeutumisen puuttumisen sekä FDA- ja ISO 10993 -standardien yhdistämisen tekee SEBS:stä suositellun materiaalin käyttöön lääketieteellisten laitteiden ja lääkepakkaussovelluksiin.

Lääketieteellisiä SEBS-yhdisteitä käytetään laajalti suonensisäisissä (IV) letku- ja infuusiojärjestelmissä, joissa materiaalin on pysyttävä joustavana ja taittumisenkestävänä pitkiä villan aikoja, kestettävä sterilointia gammasäteilyllä, etyleenioksidilla tai höyryautoklaakkaa ilman mekaanistautumista hajoamista, johon huuhdella ei aineita. SEBS on suurelta osin korvannut PVC:n monissa IV-putkisovelluksissa, koska se ei sisällä ftalaattipehmittimiä – DEHP-pehmittimen huuhtoutuminen PVC IV -sarjoista on ollut säädös-ja turvallisuusongelma lapsi- ja vastasyntyneille potilaille.

• Ruiskun männän kärjet ja sulkimet — SEBS edullisen puristussarjan ja mittojen vakauden, korjaan luotettavan ruiskun sulkemiseen lääkevalmisteen säilyvyyden ajan.
• Hengityselinten hoitolaitteet — maskin tiivisteet, letkuliittimet ja hengityslaitteen komponentit hyötyvät SEBS:n pehmeydestä, ihon yhteensopivuudesta ja steriloitavuudesta.
• Lääkesäiliöiden sulkimet — SEBS-pohjaiset lääkepullojen ja esitäytettävien ruiskujen tulpat ja ulkoeinät tarjoavat kemiallisen yhteensopivuuden useiden lääkevalmisteiden kanssa.
• Puettavien lääkinnällisten laitteiden päällysvalu - SEBS:n pehmeys ja ihoystävällinen pinta tekee siitä ihanteellisen jatkuvatoimisten glukoosimittarien, insuliinipumpun komponenttien ja vartalossa käytettävien biosensorien joustaville päällysmuotteille elementeille.

Autoteollisuuden sovellus

Autoteollisuus kulu huomattavia määriä SE-pohjaisia yhdisteitä, sisätiloissa ja konepellin alla, missä tarvitaan pehmeän kosketuksen estetiikkaa, lämmönkestävyyttä ja pitkää käyttöikää. SEBS/PP-yhdisteet hallitsevat pehmeän kosketuksen pintamateriaalisegmenttiä kojelaudan pinnoitteissa, ovipaneelin yläverhoilussa, ohjauspyörän kahvoissa ja vaihteistovivuissa.

Konepellin alla ja tiivistyssovelloissa hyödynnetään SEBS:n korkean lämpötilan kestävyyttä. Jäähdyttimen letkujen suojukset, johtosarjan läpiviennit, tärinänvaimennuskiinnikkeet ja tiivisteet hyötyvät SEBS:n kyvystä todella elastiset ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa, esiintyytilan moottori ympäristössä – jopa 130 °C joissakin paikoissa – ilman EPDM-kumivaihtoehtojen vulkanointittavaihe. SEBS:n termoplastinen luonne mahdollistaa myös ajoneuvojen käyttöiän päätyttyä kierrättämistä, mikä on tärkeämpi materiaalitekijä autojen valinnassa ajoneuvojen kierrätys eurooppalaisen säätelevien ja kiinalaisten sääntelykehysten mukaisesti.

Kuluttajatuotteet, elintarvikekontaktit ja henkilöt hygieniasovellukset

SEBS:n elintarvikekosketusyhteensopivuus – joka on saavutettavissa FDA 21 CFR:n ja eurooppalaisen asetuksen EU 10/2011 mukaisesti sopivalla laatu- ja formulaatiovalinnalla – avaa laajan kulutustavaramarkkinasegmentin. Elintarvikkeiden kosketukseen joutuvia sovelluksia ovat joustavat leikkuulaudan pinnat, vauvan hammasrenkaat ja tuttipullotutit, uudelleenkäytettävät ruoan säilytyspussin tiivisteet, keittiövälineiden kahvan päällysmuotti sekä monitoimikoneen kansien ja astioiden joustavat tiivisteet. Se, että SEBS-valmisteissa ei ole ftalaatteja tai bisfenolipohjaisia ​​yhdisteitä, on tärkeätä etua vauvojen ja lasten tuotekategoriassa, jossa vanhempi huolta vauvojen kanssa kosketuksiin joutuvien materiaalien kemikaaliturvallisuudesta on kaupallisesti mainittava.

Henkilökohtaisessa hygieniassa SEBS-yhdisteitä käytetään käsikäyttöisten ja sähköisten hammasharjojen varsien, partakoneen varsien, kosmeettisten applikaattorien runkojen ja henkilökohtaisten suojavarusteiden tiivisteissä. Materiaalin kykymuovata erittäin alhaisiin kovuustasoihin – riittävän pehmeä, jotta se erottuu kosketuksesta ja mukavalta käsissä – sopivana sen kemialliseen kosketussovuksiin, pinta-isiaisia ​​ja henkilökohtaisia ​​hyttytuotekoosteita vastaan.

Infrastruktuuri, rakentaminen ja teolliset sovellukset

SEBS:ää käyttää polymeerimuuntajana bitumissa (asfaltissa) tienpäällystys- ja kattokalvosovelluksissa. Kun SEBS:ää sekoitetaan bitumiin 3–8 painoprosenttia, se muodostaa polymeerimodifioidun bitumia (PMB), jolla on paremman kestävyys urautumiselle korkeissa lämpötiloissa ja lämpöhalkeilulle alhaisissa lämpötiloissa, mikä pidentää päällysteen käyttöikää kaksi kertaa perinteisen bitumiin vaati liikenne- ja ilmasto-olosuhteissa. infrastruktuurisovellus on yksi suurimmista SEBS:n käyttötavoista.

• Vedeneristyskalvot — SEBS-modifioidut bitumikalvot tasakatoille ja maanalaisten rakenteiden vedeneristykseen tarjoavat paremman käyttöiän ja man joustavuuden alhaisissa lämpötiloissa yleensä APP-modifioituihin vaihtoehtoihin.
• Liima- ja tiivistysainekoostumukset —SEBS on ensisijainen peruspolymeeri kuumasulateliimoille (HMPSA), jota käytetään pakkausteipeissä, etiketeissä, hygieniatuotteiden rakentamisessa ja rakennustiivisteissä. Sen UV-kestävyys antaa sille merkittävän edun SBS:ään ulkokäyttöön altistetuissa kokoonpanoissa.