作為第二代熱塑性彈性體的 SEBS 是由 SBS 氫化而得，其性能除了具有優(yōu)異的耐
老化性能外，還具有較好的力學(xué)性能，在伸長(zhǎng)率為 0%—150%范圍內(nèi)甚至超過(guò)了硫化橡膠，因此應(yīng)用廣泛。SEBS 自殼牌公司于 1972 年工業(yè)化以來(lái)，目前已在世界范圍內(nèi)形成 15—20 萬(wàn)噸的生產(chǎn)、銷(xiāo)售能力，除殼牌外，現(xiàn)已有臺(tái)橡 2 萬(wàn)噸/年、西班牙的 Repsol1.8 萬(wàn)噸/年、意大利的 Enichem1.5 萬(wàn)噸/年、韓國(guó)的 LG2 萬(wàn)噸/年、日本的 Asaki2.0萬(wàn)噸/年的工業(yè)裝置正在準(zhǔn)備運(yùn)行或已運(yùn)行。SEBS 是一種極有前途的熱塑性彈性體。
2002 年巴陵石化公司 SEBS 中試裝置成功投產(chǎn)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi) SEBS 生產(chǎn)空白，為萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)裝置提供了基礎(chǔ)。本文對(duì)國(guó)產(chǎn) SEBS 充油性能、充油量以及油品牌號(hào)的影響進(jìn)行分析，為用戶了解、使用國(guó)產(chǎn) SEBS 提供參考。
1. 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要原料：巴陵石化 SEBS YH-500 和 YH-600 系列產(chǎn)品、不同油品
1.2 工藝流程：
1.3 性能測(cè)試，
1.3.1 硬度
硬度測(cè)試采用邵 A 硬度，按 GB/T6031-1998 進(jìn)行
1.3.2 力學(xué)性能
拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率測(cè)試按 GB/T528-1998 在日本島津 AG-10TA 電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行
2. 結(jié)果與討論
2.1 充油速度
充油速度的快慢是體現(xiàn) SEBS 加工性能高低的一個(gè)方面，特別是對(duì)于混合工藝的生產(chǎn)效率而言。充油速度快的 SEBS，其混合時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，而且在某種程度上也可以更有效地保證聚合物各祖份的混合均勻程度。在實(shí)驗(yàn)中，我們比較了 SEBS YH503 與 G1651 在不同溫度下的充油速度，其結(jié)果見(jiàn)表 1。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，Shell 的 G1651 充油性能相當(dāng)不錯(cuò)，在極短的時(shí)間可以完成充油過(guò)程，相比之下，YH503 則表現(xiàn)稍差，特別在常溫下，始終在表面殘留有微量的填充油，而高溫下的差別就小得多。究其原因，可能是在粒子結(jié)構(gòu)上有所差別造成，如果粒子較疏松，則粒子的吸油速度較快，表現(xiàn)為充油性能好。
2.2 不同牌號(hào)填充油對(duì)混合料性能影響
在 SEBS 中加入填充油可以減少大分子間的作用力，使分子鏈柔順、分子間作用力變小。在宏觀上，加入填充油可以增大混合料的柔軟性和流動(dòng)性，提高混合料的彈性。在使用上，填充油應(yīng)與 SEBS 具有好的相容性，在加工過(guò)程中揮發(fā)性小，不遷移，耐熱、耐光性好，價(jià)廉易得。本工作分析了不同牌號(hào)填充油和用量對(duì) SEBS 物理機(jī)械性能的影晌。、
實(shí)驗(yàn)中，我們選取了克拉瑪依煉油廠所生產(chǎn)的 PS 白礦油、環(huán)烷油，10SN，，SUN 石油公司的白礦油，Hydrobrite380，、石蠟油（P2250）進(jìn)行了對(duì)比，其結(jié)果如表所示。
*: SEBS(YH502): 100 Oil: 120
*: SEBS: 100 Oil，PS 白礦油，克拉瑪依): 120
*: SEBS(G1651): 100 Oil: 120
由表可以看出，不同品種的填充油對(duì)不同結(jié)構(gòu)的 SEBS 的影響有所不相同，對(duì)于白礦油而言，不同廠家的產(chǎn)品則對(duì)混合料的影響十分接近，此時(shí)影響混合料物理性能的主要因素SEBS 的牌號(hào)及其結(jié)構(gòu)。在分子結(jié)構(gòu)相同的情況下，S/EB 和分子量將決定混合料的性能，這由 YH502 和 YH503 的性能對(duì)比可以看出，而分子結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生改變，分子結(jié)構(gòu)則成為決定性能的主要因素，由 YH502 和 YH602 的性能差別可以看出，在分子量基本相同的情況下，采用星型結(jié)構(gòu)的 SEBS 混合料的強(qiáng)度遠(yuǎn)低于線型結(jié)構(gòu)的 SEBS 混合料。
2.3 不同用量填充油對(duì)混合料性能影響
不同用量下填充油對(duì) SEBS 混合料的性能影響如同預(yù)測(cè)一致，隨著填充油用量的增加，其硬度和拉伸強(qiáng)度下降，斷裂伸長(zhǎng)率上升。令人值得注意的是，經(jīng)過(guò) 130℃×48 小時(shí)熱空氣老化之后，其各項(xiàng)性能指標(biāo)變化不大，由于 SEBS 自身的耐熱性較好，可以在 130℃下長(zhǎng)期使用，因此實(shí)驗(yàn)老化條件主要評(píng)價(jià)混合料中填充油在老化條件下對(duì)性能的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明所使用的填充油的耐熱性較好，在實(shí)驗(yàn)的老化條件下，揮發(fā)少，在力學(xué)性能上反映沒(méi)有變化。填充油在 SEBS 中的作用機(jī)理為，聚合物大分子鏈常會(huì)以次價(jià)力而使它們彼此之間形成許多聚合物，聚合物聯(lián)結(jié)點(diǎn)，從而使聚合物具有剛性。這些聯(lián)結(jié)點(diǎn)在分子熱運(yùn)動(dòng)中是會(huì)解而復(fù)結(jié)的，而且十分頻繁。但在一定溫度下，聯(lián)結(jié)點(diǎn)的數(shù)目卻相對(duì)穩(wěn)定，所以是一種動(dòng)平衡。
加入填充油后填充油的分子因溶劑化及偶極力的作用而插入聚合物分子之間并與聚合物分子的活動(dòng)中心發(fā)生時(shí)解時(shí)結(jié)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。這種聯(lián)結(jié)點(diǎn)的數(shù)目在一定溫度和濃度的情況下也不會(huì)有多大的變化，所以也是一種動(dòng)平衡。但是由于有了填充油，聚合物的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，聚合物之間原有的聯(lián)結(jié)點(diǎn)就會(huì)減少，從而使其分子間的力減弱，并導(dǎo)致聚合物材料一系列性能的變化。圖 6 中熔體指數(shù)曲線圖，它是用來(lái)衡量塑料熔體流動(dòng)性的一個(gè)重要指標(biāo)，由于是在低剪切速率下獲得，不存在廣泛的應(yīng)力，應(yīng)變速率關(guān)系，因此不能用來(lái)研究塑料熔體的粘度與溫度，粘度與剪切速率的依賴(lài)關(guān)系，僅能比較相同結(jié)構(gòu)聚合物分子量或熔體粘度的相對(duì)數(shù)值。根據(jù)圖可以看出，隨著填充油用量的增加，混合料的流動(dòng)性急劇上升，與填充油用量的增加表現(xiàn)出一種非線性的關(guān)系，流動(dòng)性增加的幅度高于填充油用量增加的幅度。
3. 結(jié)論
不同油品對(duì) SEBS 混合料影響差距十分明顯，不同品種的填充油對(duì)不同結(jié)構(gòu)的 SEBS 的影響有所不相同，對(duì)于白礦油而言，不同廠家的產(chǎn)品則對(duì)混合料的影響十分接近?？死斠繮S 白礦油作為 SEBS 填充油使用在性能上與進(jìn)口 SUN 石油公司的白礦油（Hydrobrite380）相當(dāng)，耐高溫性能也基本一致。PS 白礦油的用量變化對(duì) SEBS 混合料的影響符合填充油對(duì)彈性體性能影響的一般規(guī)律。但 10SN 和石蠟油不適合于作為 SEBS 填充油使用。
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