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SBC类弹性体的几个特征温度是Tg、Tm、Tf、Td,其实热塑性的高分子材料都涉及这些参数,但是SBCs和其它高分子材料不一样,因为它是嵌段共聚物,每种温度参数都明显得分为两部分,今天火气哥就说说SBCs的四个温度参数:
(1)玻璃化温度Tg:指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。SBC类弹性体中用SBS举例子,SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物,苯乙烯段常温下是玻璃态,丁二烯段是高弹态,所以苯乙烯段Tg高于常温,在80~100℃,丁二烯Tg低于常温,在-80~-90℃。
(2)熔化温度Tm:对于结晶型聚合物,指大分子链结构的三维远程有序态转变为无序粘流态的温度,也称熔点。是结晶型聚合物成型加工温度的下限。由于SBC往往都是非结晶类的材料,所以Tm参数并不适用于SBC系列材料。
从上图可以看出,苯乙烯类热塑性弹性体的加工温度范围比较宽。
(3)流动温度Tf:指无定型聚合物由高弹态转变为粘流态的温度。是无定型塑料加工温度的下限。SBCs等非结晶材料往往更多使用Tf来标示融流温度。但是基本上没有几个厂家的产品技术指标或者COA会标示这个温度,这也让生产厂家很苦恼。
(4)分解温度Td:指处于粘流态的聚合物当温度进一步升高时,便会使分子链的降解加剧,升至使聚合物分子链明显降解时的温度为分解温度。
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SBCs系列的分解温度在250℃左右,所以造粒、成型加工温度推荐不要超过250℃(一般不需要这么高的温度),但是这里要说明一下,由于部分做无卤阻燃的客户已经在使用PPO作为无卤阻燃剂组分之一了,但是PPO的熔点在250℃以上,所以用正常温度加工温度PPO是不会融化的,PPO的Tg温度都在210℃作用。所以PPO会以类似填料的粉末状分散在材料中。所以PPO粉如果有大颗粒可能会影响制品外观手感。至于用SEBS增韧PPO,加工温度肯定会超过250℃,所以要尽量提高机器转速,降低材料在料筒内的停留时间,从而减少SEBS在高温下的分解,并适当添加热稳定剂。
弹性体因为有软段硬段,所以一般有两个Tg温度,而且一般弹性体的使用温度上下范围都在两个Tg温度之间。而Tg温度的高低就标示这这个材料是橡胶还是塑料,当然有些特殊。
Tg是玻璃态和高弹态的转换点,温度高于Tg有弹性,低于Tg就有硬度。所以如果材料的Tg高于室温,这个材料就属于塑料,低于室温就是橡胶。PE是比较特殊的,虽然Tg温度是低于室温的,应该是有弹性的,但是聚乙烯段是高度结晶,影响了材料的弹性,所以还是归在塑料类。
SEBS、SBS、SIS都是有两个Tg温度的,SEBS一般是-60℃,60℃,SBS一般是-80℃,80℃,SIS一般是-40℃,110℃。
SBC作为苯乙烯类热塑性弹性体的组成之一,它的玻璃化温度决定了TPE-S使用温度,但是其它组分对TPE-S使用温度的影响也是非常大,通常塑料相增加,使用温度主要取决于塑料相,其次,填充油的增加,明显的降低了TPE-S的使用温度。
- TPV/TPE业务助理
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