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    【干貨分享】彈性體用填充油詳解!

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    發表于 2021-2-5 10:39:28 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
    眾所周知,TPE/TPR材料是用SEBS/SBS等材料配混造粒得到的,常用的TPE配方包含SEBS/SBS、填充油、塑料樹脂、助劑。

    那么,SEBS/SBS為什么要充油呢?

    很多人認為充油只是降低成本,其實,除了降低成本還可以改善SEBS/SBS流動性和降低硬度。大部分SEBS/SBS流動不好,加工性能較差,需要充油改善加工性能。

    SEBS/SBS與油比例控制的好,油會跟SEBS/SBS材料成為相對穩定的混合體系。反之,則會力學性能差、表面發粘等問題。



    填充油種類

    常見填充油有環烷油、石蠟油、芳烴油等。

    芳烴油芳烴含量高,不適合在SEBS/SBS中使用,主要是因為芳烴結構同聚苯乙烯鏈段相容性很好,會破壞SEBS/SBS苯乙烯嵌段的物理交聯點,大幅度降低材料的力學性能。

    所以TPE生產中常說的充白油,其實是充環烷油或石蠟油,SBS推薦充環烷油,SEBS推薦充石蠟油。

    環烷油、石蠟油是按礦物油本身分子結構、組成方面差異不同而分類。

    1.石蠟油

    具有石蠟烴含量高,芳烴含量低,閃點高,揮發小等特點。整個油品中:環烷烴Cn比例低于40%,芳烴Ca含量低于10%,鏈烷烴含量高于55%,一般稱為石蠟油。石蠟基油分子結構是以鏈烷烴為主。

    具有鏈狀結構的烷烴油相對于環烷烴油和芳烴油更為柔順,有利于提高試樣的耐屈撓性。

    根據相似相容的原理可以看出,鏈烷烴與SEBS的橡膠段具有良好的相容性。

    2.環烷油

    環烷基油具有類似芳烴碳的環烷結構和類似直鏈碳的支鏈結構,環烷基(Cn)比例高于40%,一般稱為環烷油。


    比石蠟基油具有更好的PB橡膠相容性,同時以環型飽和烴結構為主,耐老化性能好。

    環烷烴含量高,能與SBS中PB段相容,使得PB段分子鏈更加柔軟,同時,環烷油加入使得分子間作用減弱,分子鏈活動性增加,導致共混物可塑性增加,使得鏈段運動范圍增大,拉伸時鏈段能夠充分伸展,外力消除后又容易恢復,分子鏈柔順性增加。



    如何選擇填充油

    1.芳烴含量


    前文有介紹,由于SBS是由PS與PB段構成,前者位于分子兩端,PS鏈段間作用力使其形成些物理交聯點,聚集成物理交聯區域,分散于PB相中,呈微觀相分離狀態。

    芳烴質量分數高的環烷油溶度參數與PS接近,芳烴分子集中在聚苯乙烯相中,削弱了交聯點。應選擇芳烴質量分數小于6%的油品。

    2.相似相容原理

    鏈烷烴與SEBS的EB段溶解度參數更接近;環烷烴與PB段溶解度參數更接近。所以SBS推薦充環烷油,SEBS推薦充石蠟油。

    環烷油與SBS相容性較石蠟油好,且強度損失小,但試樣邵爾A型硬度相對較高,流動性、耐屈撓性和光穩定性不如填充石蠟油好。

    3、油品性能指標及影響

    (1)運動黏度 運動黏度即流體的動力粘度與同溫度(40℃,100℃)下該流體密度ρ之比。單位為(m^2)/s。用小寫字母v表示。
    運動粘度會影響充油的速度和充油后的力學性能;低粘度的油會較容易快速充入。

    (2)氧化安定性(旋轉氧彈法)是指石油產品在長期儲存或長期高溫下使用時抵抗熱和氧化作用、保持其性質不發生永久變化的能力。
    可以放入烘箱或者戶外暴曬,觀察顏色變化情況。如果顏色變化明顯,則制品,尤其是透明制品可能會加工過程或者使用過程中發黃。

    (3)閃點 是在規定的試驗條件下,使用某種點火源造成液體汽化而著火的最低溫度。閃燃是液體表面產生足夠的蒸氣與空氣混合形成可燃性氣體時,遇火源產生短暫的火光,發生一閃即滅的現象。閃燃的最低溫度稱為閃點。用規定的開口閃點測定器所測得的結果叫做開口閃點,用規定的閉口閃點測定器所測得的結果叫做閉口閃點,以℃表示。

    (4)傾點,是指油品在規定的試驗條件下,被冷卻的試樣能夠流動的最低溫度。

    (5)賽波特顏色是指:當透過試樣液柱與標準色板觀測對比時,測得的與三種標準色板之一最接近時的液柱高度數值。賽波特顏色號規定為:-16(最深)-+30(最淺)。

    實際生產時,經常會碰到線纜出油、產品表面發粘等問題。

    那么,如何生產多充油不出油的材料呢?

    1、通常制作TPE/TPR制品要手感爽滑性能好的,而影響其爽滑原因有:在保證流動性的情況下,盡量選擇高分子的牌號,SBS盡量選擇星型結構的;可以添加一些爽滑劑或者防黏劑。

    2、充油時盡量保持轉動,靜置充油很容易使結塊,且部分充油不均勻,當高充油量時,轉數應降低,充油后最好靜置一段時間,讓油被SEBS/SBS充分吸收后再生產。

    3、不同牌號的SEBS/SBS通常充油量是有倍數的,充的過多則會出現滲油等問題,如果充油后,還需降低成本,可以選擇添加填料(碳酸鈣,滑石粉)。

    4、如果充油情況正常時,還出現滲油粘手現象,可能是SEBS/SBS材料質量不穩定或者油的質量不好。


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