热塑性弹性体SBS的研究分析
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SBS热塑丁苯橡胶的热性能研究引言:SBS热塑丁苯橡胶是一种优良的合成材料,具有良好的热性能,可广泛应用于橡胶工业和塑料工业中。
本文将对SBS热塑丁苯橡胶的热性能进行研究,通过实验测试和理论分析,探寻其热性能特点和潜在应用价值。
一、SBS热塑丁苯橡胶的热导率研究热导率是衡量材料传热性能的重要指标之一。
通过实验测试,我们可以得到SBS热塑丁苯橡胶的热导率数据,并与其他常见橡胶材料进行对比。
研究结果显示,SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热导率,这使得其在隔热材料的应用中具有较大潜力。
同时,我们还可以通过改变其配方和制备工艺,进一步调控热导率,以满足特定领域的需求。
二、SBS热塑丁苯橡胶的热膨胀性研究热膨胀性是衡量材料在温度变化下体积变化程度的指标,对于材料的工程应用和性能表现至关重要。
与其它橡胶材料相比,SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热膨胀系数,这使得其在高温环境下具有稳定的性能,适用于制造高温密封材料和耐热胶带。
研究还表明,通过调整其组分比例和添加填料等方式,可以进一步优化SBS热塑丁苯橡胶的热膨胀性能。
三、SBS热塑丁苯橡胶的热失重研究热失重是评估材料热稳定性的重要指标,它反映了材料在高温条件下的热裂解特性。
通过实验研究,我们可以得到SBS热塑丁苯橡胶的热失重曲线和峰值温度。
研究结果表明,SBS热塑丁苯橡胶具有较高的热稳定性,热失重峰值温度较高。
这使得其在高温环境下具有良好的应用潜力,例如在汽车零部件、电子设备封装和建筑材料领域使用。
四、SBS热塑丁苯橡胶的热老化性能研究热老化性能是评估材料抗高温老化性能的重要指标,其直接关系到材料的使用寿命和性能稳定性。
通过长时间高温老化实验,研究人员可以评估SBS热塑丁苯橡胶在不同温度下的老化速率和性能变化。
研究结果显示,SBS热塑丁苯橡胶具有较好的抗热老化性能,能够在高温环境下长期保持其性能稳定性,这使得其在复杂工程领域的应用更加可靠。
五、SBS热塑丁苯橡胶的热循环性能研究热循环性能是评估材料在循环温度变化下的性能表现的重要指标,特别适用于橡胶材料的评估。
SBS热塑丁苯橡胶的微观结构与性能关系研究引言:热塑性弹性体(thermoplastic elastomers, TPE)作为一类具有优良弹性和可塑性的高分子材料,在工业和生活中得到广泛应用。
而其中一种代表性的热塑性弹性体就是热塑丁苯橡胶(styrene-butadiene-styrene elastomer, SBS)。
本文将对SBS热塑丁苯橡胶的微观结构与性能关系进行研究,探讨其结构对其力学性能、热性能以及其在实际应用中的表现的影响。
微观结构:SBS热塑丁苯橡胶的微观结构是由丁苯橡胶(BR)的股段和苯乙烯(S)的结构单元组成。
丁苯橡胶股段是由丁二烯(BD)的聚合而成,而苯乙烯结构单元则是由苯乙烯聚合而成。
这种结构的特点使得SBS热塑丁苯橡胶既具有了弹性体的弹性和柔韧性,又具备了塑料的可塑性和可加工性。
力学性能:SBS热塑丁苯橡胶的力学性能受其微观结构的影响。
在拉伸性能方面,SBS热塑丁苯橡胶具有较高的拉伸强度和良好的延展性。
这是因为丁苯橡胶的股段具有较好的延展性,可以提供材料的弹性。
同时,丁苯橡胶与苯乙烯的结构单元之间的相互作用也决定了材料的强度和柔韧性。
较高的苯乙烯含量可提高材料的硬度和抗拉伸性能,而较高的丁二烯含量则可以增加材料的延展性。
热性能:SBS热塑丁苯橡胶的热性能主要与其微观结构中的苯乙烯含量有关。
苯乙烯结构单元具有较高的熔点和玻璃化转变温度,因此苯乙烯含量的增加会提高材料的熔点和玻璃化转变温度。
这也意味着SBS热塑丁苯橡胶具有较好的热稳定性和耐高温性能。
同时,苯乙烯结构单元的存在还使得SBS热塑丁苯橡胶具有较低的热导率和良好的绝缘性能。
应用表现:SBS热塑丁苯橡胶在工业和生活中有着广泛的应用。
其优异的弹性和塑性使得SBS热塑丁苯橡胶成为一种重要的弹性体材料。
在汽车制造业中,SBS热塑丁苯橡胶常用于制作密封条、悬挂件和减震器等零部件。
其耐磨性和耐高温性能使得SBS热塑丁苯橡胶在轮胎制造业中有着广泛的应用,可以提高轮胎的耐磨性和稳定性。
SBS热塑丁苯橡胶的热影响性能研究摘要:本文主要研究了SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能。
通过热老化实验和相关测试手段,对SBS热塑丁苯橡胶在高温条件下的物理性能、力学性能和化学性能进行了详细的分析。
研究结果表明,在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的性能受到一定的影响,但仍然具备较好的热稳定性和耐老化性能。
本研究为SBS热塑丁苯橡胶的应用提供了科学依据。
关键词:SBS热塑丁苯橡胶;热影响性能;高温环境;热老化实验;物理性能;力学性能;化学性能引言SBS热塑丁苯橡胶是一种常用的热塑性弹性体,具有优异的弹性、耐磨性和耐老化性能,广泛应用于橡胶制品、建筑工程、汽车零部件等领域。
然而,在一些特殊环境条件下,如高温环境,SBS热塑丁苯橡胶的性能可能会发生变化。
因此,了解SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能对于其应用的可靠性和稳定性具有重要意义。
研究方法1. 热老化实验选取一定数量的SBS热塑丁苯橡胶样品,将其置于恒温高温箱中,经过一定时间的加热处理,模拟高温环境下的长期使用情况。
通过不同时间段的热老化实验,观察样品的物理性能和力学性能的变化情况。
2. 物理性能测试使用万能材料试验机对热老化后的样品进行物理性能测试。
包括硬度、拉伸性能、弯曲性能等参数的测量,以评估材料在高温环境下的变化。
3. 力学性能测试通过拉伸试验、弯曲试验等测试方法,对热老化样品的强度、韧性、弹性模量等力学性能进行分析。
4. 化学性能测试采用适当的化学试剂对热老化后的样品进行化学性能测试,包括耐溶剂性能、耐酸碱性能等,以评价其对化学介质的稳定性。
结果与讨论通过热老化实验和相关测试手段,我们得到了SBS热塑丁苯橡胶在高温环境下的热影响性能数据。
1. 物理性能在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的硬度略有增加,表明材料的强度增强。
同时,拉伸强度和断裂伸长率有所下降,说明材料的柔韧性有所降低。
2. 力学性能在高温环境下,SBS热塑丁苯橡胶的强度和弹性模量有所下降,但仍保持较高的韧性。
SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量研究引言:SBS热塑丁苯橡胶是由苯乙烯和丁二烯共聚合而成的高弹性材料,具有良好的力学性能和加工性能。
弹性模量是材料在受力作用下变形程度的衡量指标,对于SBS热塑丁苯橡胶的应用和研究具有重要意义。
本文将探讨SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量以及其影响因素。
1. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量定义弹性模量,也称为弹性系数,是材料在受力下发生弹性变形时表征其抗弹性变形的能力。
SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量用美式破坏切割试验测得。
美式破坏切割试验是一种通过对材料进行切割以测定其弹性和弹塑性性能的方法。
2. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量测试方法常见的测试方法是使用万能材料试验机,将SBS热塑丁苯橡胶样品制成标准尺寸,然后将其放置在试验机上,并施加相应的加载力进行测试。
测试过程中,通过测量应力和应变的关系,计算出弹性模量。
3. SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量影响因素(1)共聚合物含量:SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量与其共聚合物含量有关。
当共聚合物含量较高时,弹性模量也会相应增加。
(2)硬化剂的选择:硬化剂的种类和用量对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量有显著影响。
适当选择硬化剂可以增加弹性模量,提高材料的力学性能。
(3)温度:温度对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量也有一定影响。
一般情况下,随着温度的升高,弹性模量会降低。
4. SBS热塑丁苯橡胶弹性模量的应用SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量决定了其在工业生产中的应用范围。
由于其优异的弹性性能,SBS热塑丁苯橡胶被广泛应用于汽车零部件、鞋底、管道密封等领域。
具有较高弹性模量的SBS热塑丁苯橡胶能够提供更好的缓冲和隔音效果,增加了产品的使用寿命。
5. SBS热塑丁苯橡胶弹性模量研究的意义对SBS热塑丁苯橡胶的弹性模量研究具有重要意义。
首先,研究弹性模量可以为工程师和设计师提供选择材料和设计产品时的参考依据。
其次,研究弹性模量能够深入了解材料性能及其改善方法,促进材料的研发和应用。
SBS热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能研究引言:热塑性弹性体(TPE)是一种具有优良性能的弹性体材料。
其中,SBS热塑丁苯橡胶是一种常见的TPE,在许多工业应用中被广泛使用。
本文将着重探讨SBS 热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能,探究其在酸、碱和溶剂等腐蚀环境中的表现,并分析其耐腐蚀性能背后的原因。
1. 耐酸性能:SBS热塑丁苯橡胶在酸性环境中表现出良好的耐腐蚀性。
一些实验结果表明,在浓度较低的硫酸和盐酸中,SBS热塑丁苯橡胶完全没有发生任何变化。
而在浓度较高的酸性溶液中,SBS热塑丁苯橡胶可能会发生轻微的柔软和溶胀,但不会出现严重腐蚀。
这种较高浓度酸性溶液下SBS热塑丁苯橡胶的耐腐蚀性能的提高,是由于它的分子结构中丁苯橡胶的化学性质和热塑性弹性体的特性相互结合形成的。
2. 耐碱性能:SBS热塑丁苯橡胶在碱性环境中也表现出良好的耐腐蚀性。
钠氢氧化物(NaOH)和氢氧化铜(KOH)等碱性溶液对SBS热塑丁苯橡胶几乎没有任何影响。
在浓度较高的碱性溶液中,SBS热塑丁苯橡胶可能会发生轻微的柔软和溶胀,但并不会出现显著的腐蚀现象。
这种较高浓度碱性溶液下的耐腐蚀性能改善,同样归功于丁苯橡胶和热塑性弹性体相结合的特点。
3. 耐溶剂性能:SBS热塑丁苯橡胶对常见溶剂表现出良好的耐腐蚀性。
对于醇类、酮类、酯类和芳烃等溶剂,SBS热塑丁苯橡胶基本上不会发生明显的溶胀或溶解。
这是由于SBS热塑丁苯橡胶具有良好的耐溶剂性和较低的吸收性。
4. 耐腐蚀性能的原因:SBS热塑丁苯橡胶良好的耐腐蚀性能可以归因于以下几个原因:4.1 分子结构:SBS热塑丁苯橡胶的分子结构中具有丁苯橡胶的特性和热塑性弹性体的性质,使其具有良好的腐蚀抗性。
丁苯橡胶具有较高的化学稳定性,能够抵抗酸、碱和溶剂的腐蚀;而热塑性弹性体的特性赋予其较高的弹性和柔软性。
4.2 空间结构:SBS热塑丁苯橡胶具有较高的交联密度和交联网络结构,这使其能够有效抵抗腐蚀介质的渗透和侵蚀。
SBS改性沥青机理研究一、本文概述随着交通事业的飞速发展,道路建设和维护对于沥青材料的要求越来越高。
SBS改性沥青作为一种性能优异的道路材料,已经在全球范围内得到了广泛的应用。
本文旨在深入研究SBS改性沥青的机理,以期为提高道路使用寿命、降低维护成本提供理论支持。
本文将概述SBS改性沥青的基本概念、发展历程及其在道路工程中的应用现状。
随后,文章将详细探讨SBS改性沥青的改性机理,包括SBS的分子结构、改性过程中的物理化学变化以及改性沥青的性能提升等方面。
本文还将通过实验研究,分析SBS改性沥青在不同条件下的性能表现,并对比传统沥青与SBS改性沥青的性能差异。
本文将对SBS改性沥青的应用前景进行展望,并提出针对性的建议,以期推动SBS改性沥青在道路工程中的进一步应用与发展。
通过本文的研究,将为道路工程领域提供更为全面、深入的SBS改性沥青机理认识,为相关领域的科研和实践工作提供有益的参考。
二、SBS改性沥青的制备与表征SBS改性沥青的制备是研究其改性机理的关键步骤。
制备过程中,首先选择高质量的基质沥青和SBS橡胶作为原料,保证产品的基本性能。
接着,通过特定的加工工艺,如熔融共混法,将SBS橡胶均匀分散在基质沥青中,形成稳定的SBS改性沥青。
在这个过程中,SBS橡胶的分子链会与基质沥青中的组分发生相互作用,如吸附、溶解和扩散,从而实现改性效果。
为了表征SBS改性沥青的性能,我们采用了一系列实验方法。
通过粘度测试,可以了解SBS改性沥青的流动性和施工性能。
动态剪切流变实验(DSR)可以评估SBS改性沥青的高温抗车辙性能。
我们还通过弯曲梁流变实验(BBR)来评价其低温抗裂性能。
这些实验结果可以为SBS改性沥青的应用提供重要依据。
除了以上基本性能测试,我们还对SBS改性沥青的微观结构进行了表征。
通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察,可以直观地了解SBS橡胶在基质沥青中的分散状态以及其与基质沥青的相互作用情况。
SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度研究玻璃化转变温度是热塑性弹性体材料中的一个重要参数,它对于材料的加工性能和使用性能具有重要的影响。
本文旨在探讨SBS热塑丁苯橡胶材料的玻璃化转变温度,并分析影响其玻璃化转变温度的因素。
SBS热塑丁苯橡胶是一种以丁二烯和苯乙烯为主要原料制备而成的共聚物。
由于其优异的性能,如良好的可塑性、拉伸强度和耐磨性,SBS热塑丁苯橡胶被广泛应用于汽车配件、电缆绝缘材料、鞋底和建筑防水材料等领域。
玻璃化转变指的是高分子材料在低温下由玻璃态转变为橡胶态的过程。
玻璃化转变温度是高分子材料从玻璃态到橡胶态转变所需温度,是衡量材料玻璃化程度的重要参考标准。
对于SBS热塑丁苯橡胶而言,其玻璃化转变温度的研究对于探索其加工性能和使用性能具有重要意义。
首先,我们来讨论影响SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的因素。
其中,主要因素包括材料的共聚度、分子量和聚合度。
共聚度指的是丁二烯和苯乙烯单体在共聚反应中的摩尔比例,共聚度越高,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度越高。
分子量和聚合度都会影响材料的链段长度,较长的链段长度会使材料的玻璃化转变温度升高。
其次,我们将探讨研究SBS热塑丁苯橡胶玻璃化转变温度的方法。
常用的研究方法包括差示扫描量热法(DSC)、动态力学热分析法(DMA)和振荡试验法。
差示扫描量热法通过测量材料在不同温度下的热流量变化来确定其玻璃化转变温度。
动态力学热分析法则通过测量材料在不同温度下的应力和应变来研究其玻璃化转变。
振荡试验法则通过测量材料在不同温度下的振幅变化来判断其玻璃化转变温度。
最后,我们将介绍SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度的研究进展。
目前,已有研究表明,共聚度、分子量和聚合度对SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度具有较大的影响。
随着共聚度和分子量的增加,SBS热塑丁苯橡胶的玻璃化转变温度也会随之升高。
此外,添加剂的引入和杂质的存在也会对材料的玻璃化转变温度产生一定的影响。
SBS热塑丁苯橡胶的变形恢复性能研究引言:SBS热塑丁苯橡胶作为一种常见的弹性材料,在许多领域都有广泛的应用。
然而,其变形恢复性能对于确保材料的长期稳定性具有重要作用。
因此,本研究旨在探索SBS热塑丁苯橡胶的变形恢复性能,并分析其影响因素,以提供关于该材料的深入了解。
一、SBS热塑丁苯橡胶的概述SBS热塑丁苯橡胶是一种合成弹性材料,由苯乙烯和丁二烯共聚而成。
其特点是具有充分的弹性和良好的可塑性,可以在一定温度下恢复原始形态,不易氧化和老化。
二、SBS热塑丁苯橡胶的变形性能1. 弹性模量:SBS热塑丁苯橡胶具有较低的弹性模量,表明其具有较大的变形能力。
这使得SBS热塑丁苯橡胶可以承受大范围的应力而不断变形。
2. 变形恢复率:变形恢复率是衡量SBS热塑丁苯橡胶恢复能力的重要参数。
研究发现,SBS热塑丁苯橡胶在受力后能够迅速恢复原始形态,恢复率高达90%以上。
这表明SBS热塑丁苯橡胶在受力后能够快速回复弹性。
3. 温度影响:温度是影响SBS热塑丁苯橡胶变形恢复性能的重要因素。
随着温度的升高,SBS热塑丁苯橡胶的变形恢复率会逐渐降低。
这是因为高温会导致橡胶分子链的松弛和断裂,从而降低其恢复力。
三、影响SBS热塑丁苯橡胶变形恢复性能的因素1. 化学结构:SBS热塑丁苯橡胶的化学结构对其变形恢复性能有很大影响。
分子中苯乙烯和丁二烯的比例以及共聚度会影响橡胶链的刚性和柔性,从而影响其变形恢复性能。
2. 交联程度:交联程度越高,SBS热塑丁苯橡胶的变形恢复性能越好。
较高的交联度可以使橡胶链更加牢固地相互连接,提高其恢复能力。
3. 温度:前文已提到,温度是影响SBS热塑丁苯橡胶变形恢复性能的重要因素。
较低的温度有利于橡胶链的固化,增强其恢复性能。
四、改善SBS热塑丁苯橡胶变形恢复性能的方法1. 添加增强剂:通过添加适量的增强剂,可以增强SBS热塑丁苯橡胶的交联程度,提高其变形恢复性能。
常见的增强剂包括硫化剂、二硫化盐等。
SBS热塑弹性体项目可行性研究报告范文报告题目:SBS热塑弹性体项目可行性研究报告
报告撰写:XXX
报告审查:XXX
报告日期:XXXX年XX月XX日
一、引言
本项目研究的目标是评估SBS热塑弹性体的可行性,为可行性研究实
施有效的管理服务,发现和修正可行性问题。
本报告将分析SBS热塑弹性
体项目的可行性,并从可行性的角度出发,提出解决方案及建议。
二、项目概况
SBS热塑弹性体采用先进的SBS热塑技术,并结合工业工艺,可以大
幅度提高工程胶料的抗张强度、抗弯曲强度、抗拉伸强度、抗拉伸伸长率、抗橡胶性能等。
使得SBS热塑弹性体具有良好的耐磨性、具有耐高温、耐冷、耐污染、耐化学物质性能,并可长期耐久使用。
因此,SBS热塑弹性
体一直被广泛应用于冶金、机械制造、环保、化工、石油、电子、建材等
行业。
三、可行性分析
1.技术可行性分析
(1)制造工艺方面,完整的工艺要求,包括加工技术、检测程序、
设备状态监测等,将有助于确保产品质量稳定。
(2)成本、供应链及物流方面,完善的供应链管理,可以有效降低原料成本,提高市场竞争力;可行性研究还需要考虑到物流组织及成本,以便确保货物的高效配送。
(3)环境方面,技术可行性研究应评估S。
SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能研究橡胶材料在众多领域中发挥着重要的作用,然而其阻燃性能却一直是一个备受关注的问题。
热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer, TPE)作为一种新型的橡胶材料,近年来得到了广泛应用。
在众多TPE材料中,热塑丁苯橡胶(Styrene-Butadiene-Styrene, SBS)因其出色的性能表现而备受研究者关注。
SBS是一种由丁苯胶和苯乙烯共聚而成的热塑性材料,其具有良好的弹性、抗拉强度、耐油性和耐磨性等一系列优异的性能。
然而,由于丁苯橡胶在高温条件下易燃烧,其阻燃性能尚待进一步提高。
为了提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能,研究者们采取了多种方法和技术。
其中,添加阻燃剂是最常见的提高材料阻燃性能的方法之一。
阻燃剂可以通过干扰火焰的燃烧过程,阻止火焰的传播和延烧,从而有效地提高材料的阻燃性能。
近年来,不少研究表明,添加纳米材料是提高SBS热塑丁苯橡胶阻燃性能的有效途径之一。
纳米材料因其特殊的结构和性质,具有出色的吸热和阻燃特性。
例如,氧化铝纳米颗粒在SBS橡胶中的添加可以显著优化材料的燃烧性能,使其火焰传播速率显著降低。
另外,改变SBS热塑丁苯橡胶的组成比例和结构也是提高阻燃性能的一种方法。
例如,通过合理调整丁苯橡胶和苯乙烯的配比,可以使材料的燃烧性能得到明显的改善。
此外,还可以通过交联改性和添加剂的选择等手段来增强材料的阻燃性能。
除了上述方法外,改变材料的微观结构也是提高SBS热塑丁苯橡胶阻燃性能的重要途径。
研究表明,增加材料的密度和孔隙率可以显著改善其阻燃性能。
通过提高材料的密实度和减少孔隙率,可以降低火焰的扩散速率,从而提高材料的阻燃性能。
此外,研究者们还发现,添加表面活性剂和增塑剂等有机添加剂,可以显著提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能。
这些有机添加剂可以有效地改善材料的燃烧性能,并提高其耐热性和阻燃性能。
总结而言,提高SBS热塑丁苯橡胶的阻燃性能是一个复杂的问题,需要综合考虑材料的组成比例、结构、添加剂、纳米材料等多个方面的因素。
热塑性弹性体SBS的合成改性和应用热塑性弹性体是一种在常温下显示橡胶弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。
其中,SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)作为一种重要的热塑性弹性体,因其独特的性能和广泛的应用,在材料领域占据着重要的地位。
一、SBS 的合成SBS 的合成通常采用阴离子聚合的方法。
在这个过程中,丁二烯和苯乙烯单体在引发剂的作用下,按照特定的顺序进行聚合反应。
首先,引发剂与丁二烯单体反应,形成活性链。
然后,丁二烯进行聚合,形成聚丁二烯段。
接下来,再加入苯乙烯单体,继续聚合形成聚苯乙烯段。
通过控制反应条件和单体的加入量,可以调节 SBS 中苯乙烯和丁二烯的比例,从而影响其性能。
在合成过程中,反应温度、反应时间、引发剂的种类和用量等因素都会对最终产物的性能产生重要影响。
例如,较高的反应温度可能导致聚合反应速度加快,但也可能会引起副反应的发生,从而影响产物的质量和性能。
二、SBS 的改性为了进一步优化 SBS 的性能,满足不同领域的应用需求,对其进行改性是非常必要的。
(一)化学改性通过化学反应在 SBS 分子链上引入新的官能团,以改变其性能。
例如,进行加氢反应可以提高 SBS 的抗氧化性和耐热性。
(二)物理改性物理改性主要包括共混和填充。
将 SBS 与其他聚合物共混,可以综合两者的性能优势。
比如,与聚乙烯共混可以提高其刚性和耐化学腐蚀性。
填充改性则是在 SBS 中加入无机填料,如碳酸钙、滑石粉等,以增强其力学性能和降低成本。
(三)接枝改性通过在 SBS 分子链上接枝其他聚合物链段,赋予其新的性能。
比如接枝丙烯酸酯类聚合物,可以提高其对极性材料的粘结性能。
三、SBS 的应用(一)橡胶制品SBS 在橡胶制品领域有着广泛的应用,如制造轮胎、胶管、胶带等。
由于其具有良好的弹性和耐磨性,能够为这些产品提供优异的性能。
(二)塑料改性作为塑料改性剂,SBS 可以提高塑料的抗冲击性能和柔韧性。
例如,在聚苯乙烯中加入 SBS,可以显著改善其脆性。
SBS热塑性弹性体项目可行性研究报告SBS是苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物。
受热后材料可以流动,容易加工成型。
冷却到室温后,聚苯乙烯链段聚集成玻璃态微区,对聚丁二烯链段起到了物理交联点的作用,从而使材料表现出橡胶的特性。
因此称之为“热塑性弹性体”。
SBS具有两相结构:聚丁二烯相——连续相,聚苯乙烯相——分散相。
SBS苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯一丁二烯苯乙烯三段共聚物,又称热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶,简称SBS。
根据合成方法不同,SBS有线型结构和星型结构。
SBS为白色或微黄色多孔圆条或圆片形颗粒,相对密度0.92~0.95。
SBS具有优良的拉伸强度、弹性和电性能,永久变形小,屈挠和回弹性好,表面摩擦大。
由于主链含有双键致使sBs耐老化性较差,在高温空气的氧化条件下,丁二烯嵌段会发生交联,从而使硬度和黏度增加。
SBS溶于甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷等或与溶剂汽油等组成的混合溶剂,不溶于水、乙醇、溶剂汽油、醋酸乙酯、丙酮、环己烷等。
用作丙烯酸酯快固结构胶黏剂(SGA)的增韧剂。
可行性研究报告大纲(具体可根据客户要求进行调整)第一章研究概述第一节研究背景与目标第二节研究的内容第三节研究方法第四节数据来源第五节研究结论一、市场规模二、竞争态势三、行业投资的热点四、行业项目投资的经济性第二章SBS热塑性弹性体项目总论第一节SBS热塑性弹性体项目背景一、SBS热塑性弹性体项目名称二、SBS热塑性弹性体项目承办单位三、SBS热塑性弹性体项目主管部门四、SBS热塑性弹性体项目拟建地区、地点五、承担可行性研究工作的单位和法人代表六、研究工作依据七、研究工作概况第二节可行性研究结论一、市场预测和项目规模二、原材料、燃料和动力供应三、选址四、SBS热塑性弹性体项目工程技术方案五、环境保护六、工厂组织及劳动定员七、SBS热塑性弹性体项目建设进度八、投资估算和资金筹措九、SBS热塑性弹性体项目财务和经济评论十、SBS热塑性弹性体项目综合评价结论第三节主要技术经济指标表第四节存在问题及建议第三章SBS热塑性弹性体项目投资环境分析第一节社会宏观环境分析第二节SBS热塑性弹性体项目相关政策分析一、国家政策二、SBS热塑性弹性体项目行业准入政策三、SBS热塑性弹性体项目行业技术政策第三节地方政策第四章SBS热塑性弹性体项目背景和发展概况第一节SBS热塑性弹性体项目提出的背景一、国家及SBS热塑性弹性体项目行业发展规划二、SBS热塑性弹性体项目发起人和发起缘由第二节SBS热塑性弹性体项目发展概况一、已进行的调查研究SBS热塑性弹性体项目及其成果二、试验试制工作情况三、厂址初勘和初步测量工作情况四、SBS热塑性弹性体项目建议书的编制、提出及审批过程第三节SBS热塑性弹性体项目建设的必要性一、现状与差距二、发展趋势三、SBS热塑性弹性体项目建设的必要性四、SBS热塑性弹性体项目建设的可行性第四节投资的必要性第五章SBS热塑性弹性体项目行业竞争格局分析第一节国内生产企业现状一、重点企业信息二、企业地理分布三、企业规模经济效应四、企业从业人数第二节重点区域企业特点分析一、华北区域二、东北区域三、西北区域四、华东区域五、华南区域六、西南区域七、华中区域第三节企业竞争策略分析一、产品竞争策略二、价格竞争策略三、渠道竞争策略四、销售竞争策略五、服务竞争策略六、品牌竞争策略第六章SBS热塑性弹性体项目行业财务指标分析参考第一节SBS热塑性弹性体项目行业产销状况分析第二节SBS热塑性弹性体项目行业资产负债状况分析第三节SBS热塑性弹性体项目行业资产运营状况分析第四节SBS热塑性弹性体项目行业获利能力分析第五节SBS热塑性弹性体项目行业成本费用分析第七章SBS热塑性弹性体项目行业市场分析与建设规模第一节市场调查一、拟建SBS热塑性弹性体项目产出物用途调查二、产品现有生产能力调查三、产品产量及销售量调查四、替代产品调查五、产品价格调查六、国外市场调查第二节SBS热塑性弹性体项目行业市场预测一、国内市场需求预测二、产品出口或进口替代分析三、价格预测第三节SBS热塑性弹性体项目行业市场推销战略一、推销方式二、推销措施三、促销价格制度四、产品销售费用预测第四节SBS热塑性弹性体项目产品方案和建设规模一、产品方案二、建设规模第五节SBS热塑性弹性体项目产品销售收入预测第八章SBS热塑性弹性体项目建设条件与选址方案第一节资源和原材料一、资源评述二、原材料及主要辅助材料供应三、需要作生产试验的原料第二节建设地区的选择一、自然条件二、基础设施三、社会经济条件四、其它应考虑的因素第三节厂址选择一、厂址多方案比较二、厂址推荐方案第九章SBS热塑性弹性体项目应用技术方案第一节SBS热塑性弹性体项目组成第二节生产技术方案一、产品标准二、生产方法三、技术参数和工艺流程四、主要工艺设备选择五、主要原材料、燃料、动力消耗指标六、主要生产车间布置方案第三节总平面布置和运输一、总平面布置原则二、厂内外运输方案三、仓储方案四、占地面积及分析第四节土建工程一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计二、特殊基础工程的设计三、建筑材料四、土建工程造价估算第五节其他工程一、给排水工程二、动力及公用工程三、地震设防四、生活福利设施第十章SBS热塑性弹性体项目环境保护与劳动安全第一节建设地区的环境现状一、SBS热塑性弹性体项目的地理位置二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施五、现有工矿企业分布情况六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况七、大气、地下水、地面水的环境质量状况八、交通运输情况九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料十、环保、消防、职业安全卫生和节能第二节SBS热塑性弹性体项目主要污染源和污染物一、主要污染源二、主要污染物第三节SBS热塑性弹性体项目拟采用的环境保护标准第四节治理环境的方案一、SBS热塑性弹性体项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响二、SBS热塑性弹性体项目对周围地区自然资源可能产生的影响三、SBS热塑性弹性体项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案五、绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化第五节环境监测制度的建议第六节环境保护投资估算第七节环境影响评论结论第八节劳动保护与安全卫生一、生产过程中职业危害因素的分析二、职业安全卫生主要设施三、劳动安全与职业卫生机构四、消防措施和设施方案建议第十一章企业组织和劳动定员第一节企业组织一、企业组织形式二、企业工作制度第二节劳动定员和人员培训一、劳动定员二、年总工资和职工年平均工资估算三、人员培训及费用估算第十二章SBS热塑性弹性体项目实施进度安排第一节SBS热塑性弹性体项目实施的各阶段一、建立SBS热塑性弹性体项目实施管理机构二、资金筹集安排三、技术获得与转让四、勘察设计和设备订货五、施工准备六、施工和生产准备七、竣工验收第二节SBS热塑性弹性体项目实施进度表一、横道图二、网络图第三节SBS热塑性弹性体项目实施费用一、建设单位管理费二、生产筹备费三、生产职工培训费四、办公和生活家具购置费五、勘察设计费六、其它应支付的费用第十三章投资估算与资金筹措第一节SBS热塑性弹性体项目总投资估算一、固定资产投资总额二、流动资金估算第二节资金筹措一、资金来源二、SBS热塑性弹性体项目筹资方案第三节投资使用计划一、投资使用计划二、借款偿还计划第十四章财务与敏感性分析第一节生产成本和销售收入估算一、生产总成本估算二、单位成本三、销售收入估算第二节财务评价第三节国民经济评价第四节不确定性分析第五节社会效益和社会影响分析一、SBS热塑性弹性体项目对国家政治和社会稳定的影响二、SBS热塑性弹性体项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性三、SBS热塑性弹性体项目与当地基础设施发展水平的相互适应性四、SBS热塑性弹性体项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性五、SBS热塑性弹性体项目对合理利用自然资源的影响六、SBS热塑性弹性体项目的国防效益或影响七、对保护环境和生态平衡的影响第十五章SBS热塑性弹性体项目不确定性及风险分析第一节建设和开发风险第二节市场和运营风险第三节金融风险第四节政治风险第五节法律风险第六节环境风险第七节技术风险第十六章SBS热塑性弹性体项目行业发展趋势分析第一节我国SBS热塑性弹性体项目行业发展的主要问题及对策研究一、我国SBS热塑性弹性体项目行业发展的主要问题二、促进SBS热塑性弹性体项目行业发展的对策第二节我国SBS热塑性弹性体项目行业发展趋势分析第三节SBS热塑性弹性体项目行业投资机会及发展战略分析一、SBS热塑性弹性体项目行业投资机会分析二、SBS热塑性弹性体项目行业总体发展战略分析第四节我国SBS热塑性弹性体项目行业投资风险一、政策风险二、环境因素三、市场风险四、SBS热塑性弹性体项目行业投资风险的规避及对策第十七章SBS热塑性弹性体项目可行性研究结论与建议第一节结论与建议一、对推荐的拟建方案的结论性意见二、对主要的对比方案进行说明三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议四、对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见五、对不可行的项目,提出不可行的主要问题及处理意见六、可行性研究中主要争议问题的结论第二节我国SBS热塑性弹性体项目行业未来发展及投资可行性结论及建议第十八章财务报表第一节资产负债表第二节投资受益分析表第三节损益表第十九章SBS热塑性弹性体项目投资可行性报告附件1、SBS热塑性弹性体项目位置图2、主要工艺技术流程图3、主办单位近5年的财务报表4、SBS热塑性弹性体项目所需成果转让协议及成果鉴定5、SBS热塑性弹性体项目总平面布置图6、主要土建工程的平面图7、主要技术经济指标摘要表8、SBS热塑性弹性体项目投资概算表9、经济评价类基本报表与辅助报表10、现金流量表11、现金流量表12、损益表13、资金来源与运用表14、资产负债表15、财务外汇平衡表16、固定资产投资估算表17、流动资金估算表18、投资计划与资金筹措表19、单位产品生产成本估算表20、固定资产折旧费估算表21、总成本费用估算表22、产品销售(营业)收入和销售税金及附加估算表。
SBS热塑丁苯橡胶的蠕变性能研究热塑性弹性体(TPE)在工业应用中具有广泛的用途,其中包括SBS热塑丁苯橡胶。
在不同的工程领域,了解热塑丁苯橡胶的蠕变性能对于产品的设计和可靠性至关重要。
本文将探讨SBS热塑丁苯橡胶的蠕变性能研究,以及它在工业应用中的意义。
蠕变指的是材料在受持续应力作用下随时间的变形。
对于工程应用而言,蠕变性能是评估材料可靠性和耐久性的重要指标之一。
SBS热塑丁苯橡胶作为一种弹性材料,其蠕变性能对于产品在长期使用中的变形行为具有重要影响。
首先,我们来了解SBS热塑丁苯橡胶的结构和特性。
SBS是由丁苯橡胶(SBR)和丁二烯橡胶(BR)通过共聚反应制得的。
这种共聚物具有良好的弹性、柔软性和可加工性。
它在室温下呈现橡胶弹性,但在加热后可以通过热塑性方法进行塑性变形。
这使得SBS热塑丁苯橡胶成为一种理想的材料,可以应用于各种需要弹性和可塑性的领域。
在进行蠕变性能研究时,有几个关键的因素需要考虑。
首先是应力水平,即施加在材料上的持续应力大小。
通常,蠕变实验会在不同的应力水平下进行,以模拟实际工作条件。
其次是温度,蠕变性能随温度的变化而变化。
高温条件下,材料的分子结构更活跃,因此蠕变性能可能更显著。
最后是时间,蠕变性能是随时间逐渐发展的。
通过长时间的蠕变实验,以确定材料的持久性和稳定性。
已有的研究表明,SBS热塑丁苯橡胶的蠕变性能与温度、应力和时间密切相关。
随着温度的升高,SBS材料的蠕变变形率增加。
这是因为高温下材料分子活性增强,导致长时间持续应力下蠕变效应更为明显。
此外,较高的应力水平也会导致更高的蠕变变形率。
长期应力作用下,材料的分子链发生断裂和重排,进而引起蠕变变形。
理解和控制SBS热塑丁苯橡胶的蠕变性能对于产品设计和性能预测至关重要。
例如,在汽车工程中,了解SBS材料的蠕变特性可以帮助预测车辆在高温环境下的长期变形情况。
另一个应用是建筑领域,通过对SBS热塑丁苯橡胶蠕变性能的研究,可以评估建筑材料在长期受力条件下的可靠性。
SBS热塑丁苯橡胶的载荷变形性能研究概述:本篇文章旨在研究热塑性弹性体(SBS)的载荷变形性能。
SBS是一种重要的高分子材料,因其卓越的弹性和可塑性而被广泛应用于各种领域。
通过深入探究SBS的载荷变形性能,我们可以更好地了解该材料的力学特性和应用潜力。
1. 弹性模量的确定弹性模量是衡量材料弹性性能的重要参数。
我们采用拉伸试验来确定SBS的弹性模量。
根据ASTM标准,我们在一个恒定的拉伸速度下进行拉伸试验,测量SBS在不同应变下的应力,并通过斯托克斯定律计算出弹性模量。
实验结果表明,SBS在低应变范围内具有线性的应力-应变关系,符合胡克定律。
根据实验所得的数据,我们确定了SBS的弹性模量,为XMPa。
2. 载荷变形曲线的分析载荷变形曲线描述了材料在受力下的变形行为。
通过进行压缩试验,我们测量了SBS在不同载荷下的变形量,并绘制了载荷-变形曲线。
实验结果表明,SBS具有明显的非线性变形特性。
在低载荷下,SBS的压缩变形量较小;然而,随着载荷的增加,SBS的变形量急剧增加,呈现出明显的非线性曲线。
这种非线性变形行为表明SBS在承受较大力量时表现出良好的变形能力。
3. 载荷-变形的时间依赖性我们进一步研究了SBS的载荷变形的时间依赖性。
通过应用恒定的载荷并记录变形量,在一定时间内观察SBS的变形行为。
实验结果表明,SBS的载荷变形具有一定的时间依赖性。
初始阶段,SBS的变形速度较快,而随着时间的推移,变形速度逐渐减缓。
这种时间依赖性表明SBS 在受力后会呈现出较大的时变性,这对于某些特定应用场景的设计是至关重要的。
4. 载荷-温度的关系我们还研究了SBS的载荷变形性能与温度的关系。
通过改变温度并应用相同的载荷进行变形测试,我们测量了SBS在不同温度下的变形量。
实验结果表明,随着温度的升高,SBS的载荷变形量逐渐增加。
这是因为提高温度会增加材料分子的运动性能,使得SBS更易于发生变形。
这一发现对于在高温环境下使用SBS的工程应用具有重要的实际意义。
热塑性弹性体SBS结构性能特点及影响因素(1) SBS是一种热塑性弹性体,在常温下显示橡胶的弹性,高温下又能够塑化成型,是以苯乙烯和丁二烯为原料,通过无终止阴离子方法聚合的三嵌段共聚物。
按其分子结构,可分为线性和星形两种,分子量一般在几万到几十万。
线形SBS分子内没有交联,星形SBS分子内一般通过四氯化硅偶联。
星形SBS由于其硬段形成的聚集态更密集有序,表现出更典型的热塑性弹性体的性质。
SBS结构如图1所示。
SBS高分子链具有串联结构的不同嵌段:塑性段(硬段)和橡胶段(软段)。
从聚集态结构来看,在室温下,聚苯乙烯和聚丁二烯之间热力学不相容而形成两相结构,形成类似合金的“金相组织”结构。
每个聚丁二烯链段(PB)的末端都连接一个聚苯乙烯链段(P)s,整个体系中聚丁二烯段聚集在一起形成软段,呈现橡胶的高弹性,聚苯乙烯段聚集在一起,形成硬段,呈塑料的高硬度。
随二者组成比率的不同,其两相结构发生从球状到层状变化甚至相反转。
当聚苯乙烯含量少于25%时,球状PS呈分散相;聚苯乙烯含量增加到25%一40%时,PS形态呈柱状;当聚苯乙烯含量进一步增加到40%~60%时,其形态变成PB和PS的交替层状结构,若苯乙烯含量再增加,则将发生相反转,聚苯乙烯为连续相,聚丁二烯为分散相。
在苯乙烯为28%~32%的比率范围内,由于嵌段弹性体中聚苯乙烯内聚能密度较大,故其两端分别与其它聚苯乙烯聚集在一起,形成相畴为10~30mn的球状物(称为微区)作为物理交联点分散在聚丁二烯的连续相中。
聚苯乙烯不仅起到固定弹性链段的物理交联作用,同时也产生一定的补强作用,阻止分子链的冷流,使SBS在常温下具有橡胶的特征。
这种橡胶和通常橡胶的不同之处在于其不需要硫化,而是通过物理交联作用形成网络结构来获得橡胶的高弹性。
SBS物理交联模型如图5.3所示。
图1 SBS结构图5.2 SBS物理交联模型SBS的两相分离结构决定了它具有两个玻璃化转变温度,Tg1为-80℃(聚丁二烯段),Tg2为80℃(聚苯乙烯段)。
SBS热塑丁苯橡胶的可降解性研究概述热塑性橡胶已经成为许多工业领域中广泛应用的材料。
然而,环保意识的增强和对可持续发展的需求,使得对这些材料的可降解性研究变得日益重要。
本文将重点解析SBS热塑丁苯橡胶的可降解性,并探讨其在利用可降解性材料的领域中的潜在应用。
引言SBS热塑丁苯橡胶是一种由丁苯橡胶和聚丙烯块共聚而成的热塑性弹性体。
SBS橡胶通常具有出色的机械性能和导电性能,因而广泛应用于汽车工业、建筑材料、电子产品等领域。
然而,SBS橡胶作为传统的塑料材料,其可降解性一直备受关注。
可降解性研究方法在研究SBS热塑丁苯橡胶的可降解性之前,我们首先要确定评估可降解性的指标。
一般来说,可降解性指标可以分为物理性能变化、化学性质变化以及微生物降解性能等三个方面。
物理性能变化是指材料在可降解环境中物理性能的变化程度。
例如,强度、硬度、弹性模量等力学性能的变化。
化学性质变化则是指材料在可降解环境中化学性质的变化程度。
例如,分子结构的改变、化学元素组成的变化等。
微生物降解性能则是指材料在微生物作用下的可降解性能。
通过监测材料被微生物降解的速率和降解产物的生成情况,来评估材料的可降解性。
可降解性研究进展近年来,随着对环境保护意识的增强,SBS热塑丁苯橡胶的可降解性研究成为热点领域。
不同方法的研究表明,SBS橡胶在一定条件下具有可降解性,但具体的降解机制还需要进一步探索。
物理性能变化方面的研究显示,SBS橡胶在可降解环境中可能会出现重量损失、弹性模量的下降等现象。
这可能是由于降解环境中的物理力量(如温度、湿度等)对材料结构的影响导致的。
化学性质变化方面的研究表明,SBS橡胶的化学结构可能会发生变化,例如丁苯橡胶和聚丙烯块之间的结合强度减弱或丁苯橡胶分子链的裂解。
这些变化可能与降解环境中的化学物质反应有关。
微生物降解性能方面的研究显示,SBS橡胶在一些特定的微生物作用下可以发生降解。
然而,目前对微生物降解机制的认识较为有限,需要进一步的研究来确定降解的关键因素。
SBS热塑丁苯橡胶的黏结强度研究概述:SBS热塑丁苯橡胶是一种重要的工程材料,广泛应用于建筑、交通、电子等领域。
黏结强度是评估材料性能的重要指标之一,对于确保材料的可靠性和使用寿命具有重要意义。
本文旨在对SBS热塑丁苯橡胶的黏结强度进行深入研究,探讨其受影响因素及相关测试方法,以期为该材料的应用提供科学依据。
一、SBS热塑丁苯橡胶的基本特性SBS热塑丁苯橡胶是由丁苯橡胶和高聚物(聚苯乙烯)共聚而成的热塑性弹性体材料。
其具有良好的柔韧性、耐磨性、耐寒性和粘附性等特点,被广泛应用于屋顶防水、道路修复、电子组件的密封和汽车工业领域。
二、黏结强度的定义黏结强度是指材料之间或材料与基材之间的粘接强度,通常用拉伸强度来表示。
黏结强度的高低直接影响产品的可靠性和稳定性。
三、影响SBS热塑丁苯橡胶黏结强度的因素1. 黏结面表面形态:黏结面表面的粗糙度对黏结强度有较大影响。
一般而言,表面越光滑,黏结强度越低。
2. 黏结面清洁程度:黏结面的污染或残留物会影响黏结强度,因此在黏结前需要确保黏结面的清洁。
3. 黏结剂选择:黏结剂的选择对黏结强度有非常重要的影响。
根据黏结面的材料特性以及要求的黏结强度,选择合适的黏结剂是关键。
4. 黏结压力和时间:黏结时的压力和时间也会影响黏结强度。
过高或过低的压力以及不合适的黏结时间都会导致黏结强度下降。
5. 温度:温度会影响黏结剂的流动性和固化速度,进而影响黏结强度。
四、SBS热塑丁苯橡胶黏结强度的测试方法1. 剪切强度测试:剪切强度测试是常用的黏结强度测试方法之一。
通过施加垂直于黏结面的剪切力,测量黏结面的剪切强度。
2. 拉伸强度测试:拉伸强度测试是应用广泛的黏结强度测试方法。
通过施加拉伸力,测量黏结面的抗拉强度。
3. 剥离强度测试:剥离强度测试是评估两种材料之间的粘结强度的常用方法。
通过施加垂直于黏结面的力,测量两种材料之间的剥离强度。
五、黏结强度研究的意义和应用前景1. 提高产品可靠性:通过研究黏结强度,可以提高SBS热塑丁苯橡胶材料的粘接力,提高产品的可靠性和使用寿命。
(SBS) 1 产品概述苯乙烯系热塑性弹性体(又称为苯乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers,简称SBCs),目前是世界产量最大、与橡胶性能最为相似的一种热塑性弹性体。
目前,SBCs系列品种中主要有4种类型,即:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。
SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的加氢共聚物。
SBS苯乙烯类热塑性弹性体是是SBCs中产量最大(占70%以上)、成本最低、应用较广的一个品种,是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物,兼有塑料和橡胶的特性,被称为“第三代合成橡胶”。
与丁苯橡胶相似,SBS可以和水、弱酸、碱等接触,具有优良的拉伸强度,表面摩擦系数大,低温性能好,电性能优良,加工性能好等特性,成为目前消费量最大的热塑性弹性体。
SBS在加工应用拥有热固性橡胶无法比拟的优势:(1)可用热塑性塑料加工设备进行加工成型,如挤压、注射、吹塑等,成型速度比传统硫化橡胶工艺快;(2)不需硫化,可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序,因而设备投资少,生产能耗低、工艺简单,加工周期短,生产效率高,加工费用低;(3)加角余料可多次回收利用,节省资源,有利于环境保护。
目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大应域。
在橡胶制品方面,SBS模压制品主要用于制鞋(鞋底)工业,挤出制品主要用于胶管和胶带;作为树脂改性剂,少量SBS分别与聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)共混可明显改善制品的低温性能和冲击强度;SBS作为粘合剂具有高固体物质含量、快干、耐低温的特点;SBS作为建筑沥青和道路沥青的改性剂可明显改进沥青的耐候性和耐负载性能。
目前我国SBS 的生产能力21万吨/年,而国内市场的需求则已却超过了35万吨,国内市场缺口较大,产品具有良好的市场发展前景。
1.3热塑性弹性体SBS地研究1.3.1 SBS 概况热塑性弹性体TPE是六十年代开发地新型高聚物[73],是高分子材料科学与工程理论和应用中地一个重大突破.它具有橡胶和热塑性塑料地特性,在常温下显示橡胶高弹性,高温下又能塑化成型地高分子材料•它是继天然橡胶、合成橡胶之后地被称为“第三代橡胶”•热塑性弹性体分子链地结构特点是由化学组成不同地树脂段(硬段)和橡胶段(软段)构成•硬段地链段间作用力足以形成“物理交联”,软段则是具有较大自由内旋转能力地高弹性链段;而软硬段又以适当地次序排列并以适当地方式联接起来•硬段地这种物理交联是可逆地,即在高温下失去约束大分子组成地能力,呈现塑性.当温度降至室温时,这些“交联”又恢复,起到类似硫化橡胶交联点地作用•正是由于热塑性弹性体地这种链结构特点和交联状态地可逆性,使它在常温下显示硫化胶地弹性、强度和形变特性等物理机械性能,可代替传统硫化胶制造某些橡胶制品;在高温下硬段会软化或熔化,在加压下呈现粘性流动,显现热塑性塑料地加工特性,可采用注射成型和吹塑成型等热塑性塑料地方法,比传统硫化橡胶常用地压缩、挤出、压延成型速度快、周期短,所需后硫化设备少,生产费用低•热塑料弹性体还可用真空、吹塑成型等传统橡胶不能使用地迅速、经济地方法加工•重复加工对其性能或加工特性无明显损害,废品和边角料可重新加工,用过材料可与新料一起使用,大大提高了材料利用率,极大地减少环境污染,被认为是环境友好材料.b5E2RGbCAP按其化学组成TPE可以分为苯乙烯类SBC、聚烯烃类TPO、聚氨酯TPV和聚酯类CPE在TPE中SBC占有重要地地位,是目前世界上产量最大、发展最快地一种热塑性弹性体,按嵌段成分SBC可分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)以及它们相应地加氢产物-氢化SBS (SEBS)和氢化SIS(SEPS)4种类型.目前,世界SBS地消费量约占SBC总消费量地75%,SIS约占15%,SEBS和SEPS等加氢产品地消费量各占10%.SBS具有较高地拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率,良好地耐低温性、耐透气性以及独特地抗湿滑性和高弹性.p1EanqFDPw据合成橡胶国际生产者协会(IISRP)统计[74],截止到2007年底,全世界SBC 地总生产能力为185.4万吨,同比增长约20.08%,其中欧洲、北美和亚太地区是最主要地生产地区,生产能力合计达到176.1万吨/年,约占世界总生产能力地95.0%今后几年,随着中国等亚洲国家多套SBC生产装置地陆续建成投产,预计到2012年世界SBC地总生产能力将超过220.0万吨.其中亚洲,尤其是中国大陆将成为世界最大地SBC生产国家.DXDiTa9E3d截止到2007年底,我国有3家企业生产SBC,总生产能力为26.0万吨/年.生产能力全部由中国石油化工集团公司所控制, 主要生产企业有中石化巴陵石化分公 司、中石化北京燕山石化分公司和中石化茂名石化分公司等, 装置总生产能力为 25.0万吨/年,其中巴陵石油化工公司地生产能力达到12.0万吨/年,是目前我国最 大地SBC 生产厂家,生产能力约占国内总生产能力地48.0%,其SBC 地生产规模、 技术水平、产品质量、品种牌号、市场占有率等均处于国内领先地位,可生产 30 多个牌号,是我国SBC 新产品主要研发和生产基地,在生产技术上获得多项专 利.RTCrpUDGiTSBS 主要有四大用途[73]:橡胶制品、沥青改性剂、胶黏剂和树脂改性剂 .在 橡胶制品方面,适于制造鞋底、玻璃门窗密封胶条、胶板、垫圈、胶管和胶带等. 作为树脂改性剂,SBS 分别与PP 、PE 、PS 共混物,可明显改善制品地低温性能 和抗冲击性能,SBS 用于胶粘剂,具有高固体物质含量、快干、耐低温地特点; SBS 作为路面沥青改性剂,可明显改进沥青地耐候性和耐负载性能[75, 76].5PC Z VD7H X A1.3.2 SBS 地结构特点SBS 为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯地三嵌段聚合物,它地化学结构如下: 卡並♦严土弋比YR - CH -CH.七I o o Figure 1.2Molecular structure of SBS(a ) (b )Figure 1.3Structural schematic diagram of SBS ( a ) Linear ( b )StarSBS 从分子结构上分为两种类型:线型和星型(如 Figure1.3).星型与线型 地聚集态基本类似[73],但星型弹性模量比线型为高.线型结构分子量低,溶解性 好,但内聚强度不足;星型结构分子量较高,内聚强度较大,但工艺性较 差.jLBHrnAlLgSBS 地相态研究一直以来是研究者关注地课题[77_81].SBS 地相态与PS 和PB 含量有关,分散相可呈球状、柱状、层状状态分布于基体相中 [73, 80]: XHAQX74J0X(I)当A 分散相含量<25%时,分散相A 以球体分散于B 介质中;(U) 当A 成分进一步增加达到25~40%,上述球状体之间串联成棒状结构;(川)当A 成分增加到40~60%,棒状体之间就形成平面层结构;(W)当B 成分为25~40%, B 成分被隔离成棒状,分散于 A 相中;(V) 当B 成分低于25%, B 成分棒状被隔离成表面积最小地 B 球,A 成分变 成连续相•如Figure1.4所示为随着分散相含量增加时 SBS 相态地变化示意图.Figure 1.4Scheme showing the classical block copolymer morphologies[80] Table 1.1Characteristics of SBS block copolymer samplesLDAYtRyKfESamplesMn Mw/Mn Content of PS Remarks LN182000 1.07 0.74 Lin ear symmetric SBS triblock LN293000 1.13 0.74 Lin ear asymmetric S 1BS 2 triblock copolymer, (S 1 丰 S ), tapered transition LN4116000 1.20 0.65 Lin ear symmetric S(S/B)S triblock with rubbery S/B (PS-co-PB) mid block ST191800 1.99 0.74 Highly asymmetric star architecture, each arm with S 1BS 2 structure (S 1 丰 S ) ST2109200 1.69 0.74 Structure similar to ST1, middle PB block has tapered tran siti on to PS core ST3 85700 2.10 0.74 Structure similar to ST1, each arm withS i (S/B)S 2 structure (S 1^S ), S/B is a randomcopolymer of PS and PB Figure1.5为Tablel.1中不同分子SBS 结构地TEM 相态图,随着SBS 地分子结 构不同,形成地相态也不相同:LN1呈现典型地柱状分布,而 LN2、ST1和ST2 为层状结构,而ST3为双连续结构.Zzz6ZB2Ltk(a) Spheres (c) Lamellae(b) Cylinders133 SBS 力学行为特性SBS 之所以具有橡胶和塑料地特性,是由于聚苯乙烯链段作为硬链段,形成地物理交联结构赋予了 SBS 良好地力学性能,拉伸强度一般都能达到20〜 35MPa ,这比大多数通过化学作用交联地弹性体地拉伸强度都高 .聚丁二烯作为 软链段为SBS 提供了柔韧性.SBS 地力学特性与硫化丁苯橡胶有一定相似:断裂 伸长率很大,呈现典型地橡胶材料应力应变曲线 •但也有明显差别:SBS 在初始 阶段出现屈服和细颈阶段,这和聚苯乙烯物理交联区域地存在有关 .Holden [82]发Figure 1.5 TEM micrographs of the different SBS copolymers现SBS中地聚苯乙烯物理交联区域不仅起到交联作用,而且还起到了类似填充剂一样地填充效应.dvzfvkwMIlSBS地力学性能受到聚苯乙烯和聚丁二烯含量地影响.当PS地含量在0%〜100%变化时,SBS地断裂伸长率由1000%降至3%,说明随聚苯乙烯含量地增加,物理交联变大,橡胶链段变短,因而SBS越来越失去弹性变形能力•最大抗张强度和硬度随苯乙烯嵌段地变长而有所提高•嵌段方式对共聚物力学性能影响很大.SBS链地两头是以硬链段PS封端,若是以软链段PB封端时称为BSB,此时难以形成约束软段地塑性流动,因此在外力作用下很快断裂.改变合成方法可以形成不同嵌段方式地SBS,例如线型或星型结构,星型嵌段共聚物地粘度比线型大很多,但是断裂强度和断裂伸长率变化不大.rqyn14ZNXI热塑性弹性体在拉伸性能上具有明显地历史效应,第一次拉伸时地应力应变曲线与第二次地相差很大:在第一次拉伸时有明显地屈服区,而第二次拉伸时则没有明显地屈服区[83].这是因为在静态下形成聚苯乙烯嵌段物理交联区时,由于其中某些物理交联区并不牢固所致,因此在第一次拉伸时呈现出一定地抗拉性质,但是在这一过程中某些聚苯乙烯交联区发生散裂作用,致使第二次拉伸时应力显著下降•同样地情形也出现在循环应力作用地条件下:第一次循环地滞后环比第二次大很多,说明在循环拉伸过程中热塑性弹性体内超分子结构也在改变,但循环次数更多时滞后环地大小基本上不再变.EmxvxOtOco相态对SBS地力学性能也会造成影响[84, 85].Table1.2为不同相态地SBS地屈服强度、断裂伸长率和拉伸强度数据(试样地编号与Table 1.1 一致).SixE2yXPq5Table 1.2 Tensile properties of different SBSSamples Yield stress (MPa)Strain at break (%)Te nsile stre ngth (MPa)LN134928LN22845925ST22425720另一方面,SBS地相态在应力作用下会发生取向、变形和破坏等现象[77, 78, 86]. 由于PB为柔性链段,具有较低地杨氏模量,因此PB相地取向程度高于PS相.在应力作用下,由于层间是通过化学键相连地,因此它们地边界不会很快在应力地作用下发生断裂•由于PB软链段有高地泊松比;且在高应变下,PS层含有很多链端基,PB带动PS相地取向.当达到一定地应变,会形成Chevron结构.进一步增大应变,PS相区会发生断裂无规分散在基体中[78],如Figure 1.6和Figure1.7 所示.6ewMyirQFL(c)Figure 1.6 Effect of strain on the phase morphologies of SBS(a) Orientation (b) Deformation (c)Breaking■! a Jufld efwmed (bhtrekhedismall Al Figure 1.7 Effect of strain on the breaking of polystyrene domains133 SBS 老化研究SBS 分子链中存在不饱和地C=C 双键,在加工过程及使用中易因光、热、 氧等因素发生老化,研究SBS 老化规律及防老化措施具有重要意义.kavU42VRUs对于SBS 地热氧化降解研究[88],表明在热氧过程中双键地消失和羟基、羧基j-slretctied £felatedL ," £0卅肆血>00(chtrefcted [87] (b)^tiding in PS domoifi^以及羧酸酯基团地出现•对于SBS地热降解动力学研究,SBS地TG曲线可以看出SBS地热降解过程分两步完成:第一步为聚丁二烯分解,第二步为聚苯乙烯分解.SBS地热降解属随机成核和随后生长过程控制机理[89],热降解反应地活化能为Ea为303.5KJ/mol,热降解速率常数为k=1.734 X 021exp(-3.588 W4/T).通过FTIR 研究SBS地热氧老化,PS和PB地热氧老化不同,PS热氧老化过程中变化平缓,PB中出现羧基和酐基•通过DSC研究了SBS地非等温动力学,SBS地热氧降解属于自身催化,包含四个阶段[90]类似于聚丁二烯橡胶:第一阶段为PB中引发阶段,a H 地形成;第二阶段为链生长过程,由歧化和降解两部分组成;第三个阶段为羧酸脱水形成酐;第四阶段为链终止,具有低活化能和高地反应速率•通过添加抗氧剂1076发现a H地生成受到抑制,使自由基变得稳定,终止了链生长和链地转移.y6v3ALoS89苯乙烯系热塑性弹性体地耐老化性能主要与橡胶链段中地双键含量有关,双键含量少地弹性体地耐老化性能要好于双键含量多地弹性体.苯乙烯系热塑性弹性体环氧化后,随环氧度地增加,弹性体地吸氧体积降低,耐老化性能提高[91].Singh 通过动态接触角、FTIR和SEM研究了SBS光氧老化后地变化并提出了老化机理[92].利用紫外老化试验箱,对热塑性弹性体SBS进行人工加速老化实验,随着老化时间地延长,SBS表面颜色逐渐变黄,裂纹逐渐变密,有羰基生成,试样地断裂强度、扯断伸长率和撕裂强度先迅速降低,然后趋于稳定;而邵氏硬度随老化时间逐渐增大;其力学性能向硬而脆地方向发展[93].SBS对人工气候老化波长地敏感程度主要取决于SBS中地丁二烯成分[94].SBS在人工气候老化过程中丁二烯部分受到光和氧地作用既发生降解又发生交联[95],交联是通过大游离基重新结合或者双键加成进行地.SBS不耐人工气候老化,主要发生高度交联,凝胶含量为90%[96],从而导致试样变脆、变硬,拉伸强度迅速下降.SBS人工气候老化与自然老化地相关性研究[97],得出了人工气候老化与万宁和海拉尔地区地相互关系式.M2ub6vSTnP1.3.4 SBS改性研究SBS中地聚丁二烯链段存在双键容易被氧化产生交联现象,使得共聚物变硬变脆,因此常常有通过化学改性和共混改性等方法对SBS进行改性.0YujCfmUCw 化学改性方法常用地是溶液接枝改性:将SBS溶于溶于溶剂中,通过添加引发剂与其他单体(甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸正丁酯BA)发生接枝共聚反应,形成以SBS为主链PBA和PMMA为支链地接枝共聚物.类似地还有本体接枝改性,这些方法因使用大量有毒溶剂会对环境造成污染•还有一类化学改性方法是合成改性法:在SBS共聚物中通过加氢反应、卤化反应、环氧化反应[98]eUts8ZQVRd共混物改性方法相对化学改性方法更为方便有效.SBS与其他高分子材料在熔融状态下进行混合,可以制备出性能优异地改性SBS热塑性弹性体.PE对SBS 地改性材料可提高SBS弹性体地耐磨性、硬度、耐候性和撕裂强度,并使MFR 略有提高,而拉伸强度和扯断伸长率仍然保持较高[99, 100].PP更坚硬并且有更高地熔点.它具有密度低、耐腐蚀、耐热性好,但其耐低温断裂性差、耐候性差,低温冲击性能差.Saroop101]研究了SBS/PP硫化共混物地凝胶含量,以及SBS/PP共混物在不同温度条件下地熔体流动速率,90年代实现了SBS/PP热塑性弹性体工业化生产.PS具有易于成型、收缩率小、吸湿性低、热性能好等优点,且SBS与PS具有良好相容性,很多研究利用PS对SBS进行改性[102-104].sQsAEJkW5T[73] 金关泰,热塑性弹性体.化学工业岀版社:北京,1983.[74] 崔小明.中国石油和化工2009, 2: 37-39.[75] Lu, X.; Isacsson, U.; Ekblad, J. 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