干貨來(lái)襲！SBC類(lèi)彈性體4個(gè)重要溫度大揭秘
2024-01-11
SBC類(lèi)彈性體具有3個(gè)獨特的溫度參數：Tg、Tm、Tf和Td。這些參數在熱塑性高分子材料中都有涉及，但SBCs與其他高分子材料存在顯著(zhù)差異。由于SBCs是嵌段共聚物，其每個(gè)溫度參數都明顯分為兩個(gè)部分。今天，一起聊聊SBCs的這三個(gè)溫度參數。
玻璃化溫度Tg，是聚合物從堅硬的玻璃態(tài)轉變?yōu)槿犴g的高彈態(tài)，或從高彈態(tài)轉回玻璃態(tài)的關(guān)鍵轉變溫度。在SBC類(lèi)彈性體中，以SBS為例，SBS是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三段聚合而成的共聚物。在常溫下，苯乙烯段呈現玻璃態(tài)，而丁二烯段則展現出高彈態(tài)。因此，苯乙烯段的Tg高于常溫，大約在80℃～100℃之間；而丁二烯段的Tg卻低于常溫，大約在-80℃～-90℃之間。
彈性體因為有軟段硬段，所以一般有兩個(gè)Tg溫度，而且一般彈性體的使用溫度上下范圍都在兩個(gè)Tg溫度之間。而Tg溫度的高低就標示這這個(gè)材料是橡膠還是塑料，當然有些特殊。
Tg是玻璃態(tài)和高彈態(tài)的轉換點(diǎn)，溫度高于Tg有彈性，低于Tg就有硬度。所以如果材料的Tg高于室溫，這個(gè)材料就屬于塑料，低于室溫就是橡膠。PE是比較特殊的，雖然Tg溫度是低于室溫的，應該是有彈性的，但是聚乙烯段是高度結晶，影響了材料的彈性，所以還是歸在塑料類(lèi)。
SEBS、SBS、SIS都是有兩個(gè)Tg溫度的，SEBS一般是-60℃、60℃，SBS一般是-80℃、80℃，SIS一般是-40℃、110℃。
玻璃化溫度Tg指無(wú)定型聚合物（包括結晶型聚合物中的非結晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉變溫度。SBC類(lèi)彈性體中用SBS舉例子，SBS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，苯乙烯段常溫下是玻璃態(tài)，丁二烯段是高彈態(tài)，所以苯乙烯段Tg高于常溫，在80℃～100℃，丁二烯Tg低于常溫，在-80℃～-90℃。
流動(dòng)溫度Tf是指無(wú)定型聚合物從高彈態(tài)轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度，也被視為無(wú)定型塑料加工溫度的下限。對于非結晶材料如SBCs等，通常更多地使用Tf來(lái)標示融流溫度。然而，讓人苦惱的是，很少有廠(chǎng)家的產(chǎn)品技術(shù)指標或COA會(huì )標示這個(gè)溫度。這使得生產(chǎn)廠(chǎng)家在確定材料加工溫度時(shí)面臨很大的困擾。
分解溫度Td是指聚合物在粘流態(tài)時(shí)，當溫度持續升高，其分子鏈開(kāi)始劇烈降解的溫度。當溫度達到使聚合物分子鏈顯著(zhù)降解時(shí)，這個(gè)溫度就被稱(chēng)為分解溫度。
SBCs系列的分解溫度大約為250℃，因此，均會(huì )建議在制造和加工過(guò)程中，溫度不超過(guò)此值（實(shí)際上很少需要這么高的溫度）。但當用PP0作為無(wú)鹵阻燃劑的成分之一時(shí)，由于PP0的熔點(diǎn)高于250℃，因此在正常加工溫度下，PP0并不會(huì )融化。
因此，PP0通常以類(lèi)似填料的粉末形式分散在材料中。如果PP0粉含有大顆粒，可能會(huì )影響最終制品的外觀(guān)和手感。至于使用SEBS增韌PP0的情況，由于加工溫度可能超過(guò)250℃，則會(huì )需要盡量提高機器的轉速，以減少材料在料筒中的停留時(shí)間。這樣可以減少SEBS在高溫下的分解。
這4個(gè)溫度參數對于其加工和應用具有重要意義。了解這些參數可以幫助就能更好地控制材料的加工過(guò)程，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。同時(shí)，對于材料的選擇和使用，也需要充分考慮這些溫度參數，以確保材料在各種環(huán)境條件下都能保持良好的性能。
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