高性能SEBS发泡材料的特性与应用

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高性能SEBS发泡材料的特性与应用

2009-04-15 11:37

SEBS热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶还能使橡胶得到良好的改性。SEBS具有与传统橡胶相同的弹性、回复性、强韧性与耐候性，及热塑性橡胶一样容易加工成型的特性且可以再回收使用等优点。而且它与其它的橡胶原料具有极佳的兼容性，且由于SEBS可藉由添加扩展油来调整材料软硬度，故可制得硬度范围广泛的发泡制品，发泡成品硬度范围可为5C-60C，比重极低，在0.08-0.3之间。SEBS因具有热可塑的特性，故发泡后的成型品亦可再进行二次定型以制得形状复杂的成品，且发泡成品可再回收利用。

表1 SEBS发泡与其它软质发泡材料的特性比较

SEBS发泡材料具有下列主要特性:

压缩变形、止滑的特性优于EVA发泡板，其物理特性与传统的CR、EPDM、SBR相近，具有制程简单、无橡胶异味、易调色等优点。

因脂肪族双键已饱和化，具有耐天候、紫外线、氧、臭氧和热的优点。

可使用于加入各种橡胶/塑料之混炼品混合，或者用于各种热可塑性橡胶/塑料中作为耐冲击、止滑、耐磨、抗压缩、耐寒之改质材料。

具有类似CR、SBR或PU发泡材的柔软触感，但制程更加简易且不具异味或吐霜之困扰。

与其它高发泡、低比重的柔软发泡材相比，具有较佳的物性与尺寸安定性。

拉伸回复性与伸长率优异。

其它特性包括：可塑性佳；高强韧度；触感佳；高耐压缩性；高柔软性；耐候性佳；产品雾面佳；高止滑性和耐低温性等。

SEBS发泡材料的发泡/架桥系统

发泡与架桥的关系

对SEBS发泡材料而言，其发泡系统与一般EVA发泡系统相同，就是以过氧化物架桥，再以化学发泡剂发泡，形成独立泡体的发泡材料。如图1所示，架桥的进行与发泡剂分解在时间上的配合是最重要的。每种橡塑材料在热熔融后的粘度可加工范围不同；在发泡理论中，当气泡扩张膨胀速度愈快，则稳定时间愈短，此时橡塑材料的热熔融粘度的控制极为重要，过高则无法发泡，过低则气体会自塑料溢出。

SEBS发泡材料在模外发泡时，架桥度与胶体熔融粘度呈线性关系，若发泡比加

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硫（架桥）早太多，制品表面会因有气体排出而易产生连续气泡甚至造成发泡制品破裂。若加硫比发泡太早发生，则会因胶体架桥粘度上升，使发泡不易进行，呈现发泡不足的状况。故对SEBS发泡而言，发泡速率与架桥速率的搭配极为重要，建议最好能呈现先架桥后发泡的状态，但架桥与发泡时间不可差距过大，如此所得的发泡成品性能最佳。

发泡剂

一般橡塑料的发泡成型法大致可分为：

·机械发泡法：机械发泡法是借助于机台的强烈搅拌，使气体均匀地混入橡塑料熔体中形成气泡，此过程产生的气泡容易消失，因此采用机械发泡时需加气泡稳定剂。

·物理发泡法：借助于发泡剂在树脂中物理状态的改变，形成大量的气泡。一般物理发泡剂可分为三类：惰性气体系、低沸点液体系和固态空心球等，目前一般使用较多的是低沸点液体系物理发泡剂。

·化学发泡法：化学发泡剂受热发生化学变化，从而分解并产生气体，促使橡塑料聚合物发泡。代表性的化学发泡剂有偶氮化合物（ADCA、AZDN）、亚硝基化合物（Nitriso）、无机系化合物（碳酸氢钠、碳酸钠）与联胺类（OBSH、TSH、BSH）等，发泡剂可单独或搭配使用。

选用化学发泡剂时，应注意其适用于非结晶聚合物，发泡剂的分解温度应比聚合物的流动温度高出10℃左右。如果分解温度高出聚合物太多，则可用活化剂（氧化锌、尿素等）来降低发泡剂之分解温度。对结晶型聚合物，发泡剂的分解温度应比交联剂的活化温度高出10℃左右。分解温度和发气量是选用化学发泡剂的主要依据。

SEBS发泡材料建议使用高温型偶氮化合物化学发泡剂－偶氮二甲酰胺

（Azodicarbonamide-ADCA）为主，其为浅橙色粉末，分解温度190℃~210℃，发气量220ml/g，可藉发泡助剂（ZnO、尿素等）将发泡反应温度调整到150~200℃之间，分解的残留物无毒、无污染，经FDA 认可，为最广泛使用之发泡剂。料温超过 220℃时，NH3急剧释放。

架桥剂

SEBS发泡材料受热熔融时，胶体的粘度急速下降，在发泡过程中，为了保持住气体，胶体必须具有一定的粘弹性，因此必须添加架桥剂。SEBS发泡材料建议采用的架桥方式为过氧化物架桥。过氧化物架桥所使用的架桥剂以DCP（Dicumyl peroxide）为最常见，且因过氧化物架桥是形成C–C结合，所以不要求橡胶分子必须具有双键结构，故可适用多种橡胶。不过由于SEBS是属于类橡胶的材质，

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且属于饱和结构，因此其在架桥时，会较一般EVA困难，所以SEBS发泡材料所添加的架桥剂或架桥助剂量会较一般EVA发泡材料略多。

SEBS发泡材料的加工

传统发泡加工的方式多为模压成型（平板发泡），由于过程较为烦琐，现阶段已发展为注射发泡成型。虽然注射发泡成型技术层 …… 此处隐藏：2120字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……