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[橡膠與彈性體] SEBS阻燃技術(shù)研究
P:2010-05-14 14:50:52
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基金項(xiàng)目:國家“863”資助項(xiàng)目(2003AA333020)
作者簡介:周立新(1967-),男,江西宜春人,高級工程師,碩士,長期從事高分子材料的生產(chǎn)、經(jīng)營與開發(fā)工作。
(E-mail:zhouliaoyuan@163.com)
修回稿日期:2006-04-10
1前言
SEBS是由SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)氫化
而得,SBS氫化后結(jié)構(gòu)變成聚苯乙烯(S)-聚乙烯(E)-
聚丁烯(B)-聚苯乙烯(S),故簡稱為SEBS。SEBS分
子中碳-碳雙鍵被氫化飽和,因而具有優(yōu)良的耐候抗
老化、耐熱、耐壓縮變形性能,SEBS使用溫度可達(dá)
130℃。尤其是優(yōu)異的耐臭氧、耐氧化、耐紫外線和
戶外的耐候性能,在非動態(tài)用途方面可與乙丙橡膠媲
美。SEBS還具有良好的耐油、耐化學(xué)品腐蝕性以及
優(yōu)異的耐低溫性,并且還具有可回收再用、加工制
品性能均勻、尺寸容易準(zhǔn)確控制等優(yōu)點(diǎn)。因而被廣
泛應(yīng)用在汽車制造、建筑、電器電纜和日用消費(fèi)品
等領(lǐng)域。
國外SEBS已經(jīng)大量用于汽車工業(yè),如門窗密
封、吸音材料、儀表板、方向盤保護(hù)層等。以SEBS
為主要原料制造的汽車密封條,具有耐老化性能好、
可回收利用、成本適中等特點(diǎn),己逐步取代EPDM密
封材料。美國殼牌公司是SEBS生產(chǎn)技術(shù)的主要壟斷
者,該公司的SEBS產(chǎn)品Kraton G8000(Elear)系列阻
燃性能優(yōu)良,已經(jīng)廣泛作為電線電纜、絕緣材料的專
用料。在SEBS這些應(yīng)用領(lǐng)域中,其材料的阻燃性是
一個非常重要的指標(biāo),國際上對SEBS阻燃材料研究
方興未艾,以防止發(fā)生火災(zāi)時造成嚴(yán)重后果。
目前,中國已成功地開發(fā)了SEBS成套工藝技
術(shù),建成了2萬t/a生產(chǎn)裝置,填補(bǔ)了國內(nèi)SEBS生
產(chǎn)的空白。鑒于SEBS許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧系淖枞夹?BR>要求嚴(yán)格,而國內(nèi)研究基本還只處于初步試驗(yàn)階段,
筆者著重研究了原材料和助劑對國產(chǎn)SEBS阻燃料性
能的影響,旨在推動國內(nèi)SEBS的推廣應(yīng)用,為用戶
了解和使用國產(chǎn)SEBS提供參考。
2實(shí)驗(yàn)部分
2.1主要原料及規(guī)格型號
SEBS(YH-501、502、503、504、602、604)、第3期周立新,等:SEBS阻燃技術(shù)研究53
SEBS(Kraton G 1651)、白油(26#、32#、70#、
100#)、環(huán)烷油(KN4014)、聚丙烯(PP 225)、十溴
聯(lián)苯醚(DBDPO)、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、四
溴雙酚A、溴化聚苯乙烯(BPS)。
2.2主要設(shè)備與儀器
雙螺桿擠出機(jī)(TE-35)、電子秤(ACS型)、高
速混合機(jī)(BH-10型)、雙輥橡塑煉膠機(jī)(SK-160
型)、平板硫化機(jī)(QLB-50D/Q型)、拉力機(jī)(AG-1
型)、硬度計(jì)(LX-A型);熔體流動速率(MFR)測
定儀、極限氧指數(shù)測定儀(HC-2)、水平垂直燃燒測
定儀(CZF-3)。
2.3實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1樣品制備
首先按實(shí)驗(yàn)配方稱量好SEBS,然后加入填充
油,將SEBS和填充油混合物倒入高速混合機(jī)中混
合,再分別加入其它輔料至高速混合機(jī)中和SEBS與
填充油高速混合好,再將SEBS混合料倒入雙螺桿擠
出機(jī)的喂料筒,開啟雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒,一部分
粒料送去物理性能檢測,一部分制樣進(jìn)行氧指數(shù)和燃
燒性能測試。
2.3.2物理性能測試項(xiàng)目
300%定伸強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率(GB/
T528-1998);硬度(GB/T531-1998);熔體流動速率
(MFR)(GB/T3682-2000);極限氧指數(shù)(GB/
T2406-1993);垂直燃燒(GB/T2408-1996)。
3結(jié)果與討論
3.1 SEBS不同牌號對阻燃料的阻燃性、機(jī)械性能和
加工性能的影響
根據(jù)確定的基本試驗(yàn)配方,SEBS100份、32#白
油50份、聚丙烯(PP 225)40份、DBDPO 50份、
Sb2O3 15份,改變SEBS牌號,考察不同分子量、不
同嵌段比、不同結(jié)構(gòu)SEBS對阻燃材料性能的影響,
結(jié)果見表1。
作者簡介:周立新(1967-),男,江西宜春人,高級工程師,碩士,長期從事高分子材料的生產(chǎn)、經(jīng)營與開發(fā)工作。
(E-mail:zhouliaoyuan@163.com)
修回稿日期:2006-04-10
1前言
SEBS是由SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)氫化
而得,SBS氫化后結(jié)構(gòu)變成聚苯乙烯(S)-聚乙烯(E)-
聚丁烯(B)-聚苯乙烯(S),故簡稱為SEBS。SEBS分
子中碳-碳雙鍵被氫化飽和,因而具有優(yōu)良的耐候抗
老化、耐熱、耐壓縮變形性能,SEBS使用溫度可達(dá)
130℃。尤其是優(yōu)異的耐臭氧、耐氧化、耐紫外線和
戶外的耐候性能,在非動態(tài)用途方面可與乙丙橡膠媲
美。SEBS還具有良好的耐油、耐化學(xué)品腐蝕性以及
優(yōu)異的耐低溫性,并且還具有可回收再用、加工制
品性能均勻、尺寸容易準(zhǔn)確控制等優(yōu)點(diǎn)。因而被廣
泛應(yīng)用在汽車制造、建筑、電器電纜和日用消費(fèi)品
等領(lǐng)域。
國外SEBS已經(jīng)大量用于汽車工業(yè),如門窗密
封、吸音材料、儀表板、方向盤保護(hù)層等。以SEBS
為主要原料制造的汽車密封條,具有耐老化性能好、
可回收利用、成本適中等特點(diǎn),己逐步取代EPDM密
封材料。美國殼牌公司是SEBS生產(chǎn)技術(shù)的主要壟斷
者,該公司的SEBS產(chǎn)品Kraton G8000(Elear)系列阻
燃性能優(yōu)良,已經(jīng)廣泛作為電線電纜、絕緣材料的專
用料。在SEBS這些應(yīng)用領(lǐng)域中,其材料的阻燃性是
一個非常重要的指標(biāo),國際上對SEBS阻燃材料研究
方興未艾,以防止發(fā)生火災(zāi)時造成嚴(yán)重后果。
目前,中國已成功地開發(fā)了SEBS成套工藝技
術(shù),建成了2萬t/a生產(chǎn)裝置,填補(bǔ)了國內(nèi)SEBS生
產(chǎn)的空白。鑒于SEBS許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧系淖枞夹?BR>要求嚴(yán)格,而國內(nèi)研究基本還只處于初步試驗(yàn)階段,
筆者著重研究了原材料和助劑對國產(chǎn)SEBS阻燃料性
能的影響,旨在推動國內(nèi)SEBS的推廣應(yīng)用,為用戶
了解和使用國產(chǎn)SEBS提供參考。
2實(shí)驗(yàn)部分
2.1主要原料及規(guī)格型號
SEBS(YH-501、502、503、504、602、604)、第3期周立新,等:SEBS阻燃技術(shù)研究53
SEBS(Kraton G 1651)、白油(26#、32#、70#、
100#)、環(huán)烷油(KN4014)、聚丙烯(PP 225)、十溴
聯(lián)苯醚(DBDPO)、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、四
溴雙酚A、溴化聚苯乙烯(BPS)。
2.2主要設(shè)備與儀器
雙螺桿擠出機(jī)(TE-35)、電子秤(ACS型)、高
速混合機(jī)(BH-10型)、雙輥橡塑煉膠機(jī)(SK-160
型)、平板硫化機(jī)(QLB-50D/Q型)、拉力機(jī)(AG-1
型)、硬度計(jì)(LX-A型);熔體流動速率(MFR)測
定儀、極限氧指數(shù)測定儀(HC-2)、水平垂直燃燒測
定儀(CZF-3)。
2.3實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1樣品制備
首先按實(shí)驗(yàn)配方稱量好SEBS,然后加入填充
油,將SEBS和填充油混合物倒入高速混合機(jī)中混
合,再分別加入其它輔料至高速混合機(jī)中和SEBS與
填充油高速混合好,再將SEBS混合料倒入雙螺桿擠
出機(jī)的喂料筒,開啟雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒,一部分
粒料送去物理性能檢測,一部分制樣進(jìn)行氧指數(shù)和燃
燒性能測試。
2.3.2物理性能測試項(xiàng)目
300%定伸強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率(GB/
T528-1998);硬度(GB/T531-1998);熔體流動速率
(MFR)(GB/T3682-2000);極限氧指數(shù)(GB/
T2406-1993);垂直燃燒(GB/T2408-1996)。
3結(jié)果與討論
3.1 SEBS不同牌號對阻燃料的阻燃性、機(jī)械性能和
加工性能的影響
根據(jù)確定的基本試驗(yàn)配方,SEBS100份、32#白
油50份、聚丙烯(PP 225)40份、DBDPO 50份、
Sb2O3 15份,改變SEBS牌號,考察不同分子量、不
同嵌段比、不同結(jié)構(gòu)SEBS對阻燃材料性能的影響,
結(jié)果見表1。
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