SEBS在发泡剂方面的 应用.doc

SEBS发泡材料的特性
SBS是一种优异的苯乙烯系热可塑性弹性体,不必经硫化即具有类似硫化橡胶的物理性质,可直接注射成型,并且能百分之一百回收利用,已被广泛地应用于各领域,目前最大的应用以鞋材为主。但SBS主链上含有大量的脂肪族双键,对天候、紫外线、臭氧和热的抵抗性不佳,容易劣化,使其应用范围仍受到许多的限制。因此,第二代苯乙烯系热可塑性弹性体SEBS于1972年应运而生。
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