توزیع طول بلوک چگونه بر خصوصیات SBS مانند کشش ، سختی و جریان ذوب تأثیر می گذارد؟
توزیع طول بلوک در کوپلیمر بلوک استایرن بوتادین (SBS) ، به طور خاص نسبت طول بلوک استایرن به طول بلوک بوتادین ، نقش مهمی در تعیین خصوصیات مکانیکی مواد ، رفتار پردازش و عملکرد کلی دارد. توزیع طول بلوک با تأثیرگذاری بر مورفولوژی و جداسازی فاز بین بلوک های سخت (استایرن) و نرم (بوتادین) بر خواصی مانند کشش ، سختی ، جریان ذوب و پایداری حرارتی تأثیر می گذارد.
اثرات اصلی توزیع طول بلوک بر روی خواص SBS:
ارتجاعی
بلوک های طولانی تر بوتادین: هنگامی که بلوک های بوتادین نسبت به بلوک های استایرن طولانی تر هستند ، این مواد خاصیت ارتجاعی بالاتری و خاصیت بازگشت مجدد دارند. این امر به این دلیل است که بلوک های بوتادین ، لاستیک و انعطاف پذیر هستند ، توانایی بیشتری برای تغییر شکل و بهبودی فراهم می کنند.
اثر: موادی با بخش های بوتادین طولانی تر قابل کشش هستند و در هنگام استراحت و انعطاف پذیری برتر ، کشیدگی بهتری دارند. این امر باعث می شود این مواد برای برنامه هایی مانند کفش ، مهر و موم و چسب های کشش مناسب باشند.
بلوک های کوتاهتر بوتادین: برعکس ، بلوک های کوتاهتر بوتادین منجر به یک ماده سخت تر با کاهش کشش می شوند ، زیرا این ماده برای پشتیبانی از تغییر شکل دارای ماده لاستیکی کمتری (انعطاف پذیر) است. وجود بخش بالاتری از بلوک های استایرن استحکام را افزایش می دهد.
اثر: این ماده سفت تر خواهد بود ، با بهبودی کمتر از تغییر شکل ، آن را برای برنامه هایی که در آن ثبات و استحکام بعدی از انعطاف پذیری مهمتر است (به عنوان مثال ، چسب های سخت ، قطعات خودرو) مناسب تر خواهد بود.
سختی
بلوک های استایرن طولانی تر: هرچه بلوک های استایرن طولانی تر می شوند ، مواد سخت تر و سفت تر می شوند ، زیرا استایرن یک پلیمر سخت و شیشه ای در دمای اتاق است. هرچه بلوک های استایرن طولانی تر باشد ، بیشتر مواد مانند رزین ترموپلاستیک عمل می کنند و سختی را افزایش می دهند.
اثر: SBS با بلوک های استایرن طولانی تر ، سختی بالاتری (اندازه گیری شده در ساحل A یا سختی در ساحل) و مقاومت بیشتر کششی ، و آن را برای کاربردهای سفت و سخت مانند اجزای مهندسی ، پوشش ها و چسب هایی که نیاز به دوام و مقاومت در برابر سایش دارند ، مناسب می کند.
بلوک های کوتاهتر استایرن: از طرف دیگر ، بلوک های کوتاهتر استایرن استحکام کلی کوپلیمر را کاهش می دهد و منجر به یک ماده نرم تر و انعطاف پذیر تر می شود.
اثر: SBS با بلوک های استایرن کوتاه تر سختی کمتری خواهد داشت و برای کاربردهای نرم و انعطاف پذیر در صورت نیاز به خاصیت ارتجاعی و راحتی ، مانند کفش ، ژل و چسب های انعطاف پذیر مناسب تر خواهد بود.
جریان ذوب و پردازش
بلوک های کوتاهتر استایرن و بلوک های بوتادین طولانی تر: هنگامی که بلوک های استایرن کوتاه تر هستند و بلوک های بوتادین طولانی تر هستند ، مواد در حین پردازش ویسکوزیته کمتری دارند و این باعث می شود ذوب و پردازش آسان تر شود. ماهیت نرم و لاستیکی بلوک های بوتادین باعث می شود کوپلیمر قابل جریان باشد.
اثر: SBS با این ساختار بلوک با استفاده از تکنیک های استاندارد مانند اکستروژن و قالب تزریق آسانتر است. این برای برنامه هایی که در آن جریان ذوب بالا و سهولت پردازش مهم است مفید است.
بلوک های طولانی تر استایرن: با وجود بلوک های طولانی تر از استایرن ، این ماده به دلیل محتوای بالاتر بلوک های سخت و سفت و سخت ، چسبناک تر می شود و منجر به افزایش دشواری در پردازش ، به ویژه در برنامه های پر سرعت یا با توان بالا می شود.
اثر: SBS با بلوک های استایرن طولانی تر تمایل به خاصیت جریان ذوب پایین دارد ، که ممکن است به دمای پردازش بالاتر یا استفاده از پلاستیک سازها برای کاهش ویسکوزیته و بهبود جریان برای پردازش آسان تر نیاز داشته باشد.
مورفولوژی و جدایی فاز
بلوک های بوتادین طولانی تر: بلوک های طولانی تر بوتادین تمایل به جداسازی فاز به خوبی تعریف شده بین مراحل استایرن و بوتادین دارند. این منجر به دامنه های لاستیکی برجسته تر و حوزه های پلی استایرن سخت می شود و باعث بهبودی الاستیک و انعطاف پذیری مواد می شود.
اثر: SBS با بلوک های بوتادین طولانی تر کشش بهتر را نشان می دهد ، اما جداسازی فاز نیز ممکن است منجر به کاهش قدرت در برنامه های خاص شود که در آن به استحکام بالا نیاز باشد. فعل و انفعالات سطحی بین فازهای استایرن و بوتادین در این پیکربندی ضعیف تر است.
بلوک های کوتاهتر بوتادین: هنگامی که بلوک های بوتادین کوتاه تر هستند ، ممکن است جدایی فاز به همان اندازه تلفظ نشود و منجر به یک مورفولوژی همگن تر شود. این می تواند منجر به بهبود قدرت مکانیکی اما با هزینه خاصیت ارتجاعی شود.
اثر: SBS با بلوک های بوتادین کوتاه تر سفت تر است ، با ثبات و قدرت بهبودی بعدی اما با کاهش کشش و انعطاف پذیری.
استحکام و دوام کششی
بلوک های استایرن طولانی تر: بلوک های طولانی تر استایرن باعث افزایش مقاومت و مقاومت کششی در برابر تغییر شکل تحت استرس می شوند. این توانایی کوپلیمر را در برابر استرس مکانیکی بدون شکستن تقویت می کند.
اثر: SBS با بلوک های استایرن طولانی تر برای کاربردهای پر استرس ، مانند قطعات خودرو ، محصولات مقاوم در برابر ضربه یا روکش هایی که برای حفظ یکپارچگی خود به مرور زمان نیاز دارند ، مناسب تر است.
بلوک های کوتاهتر استایرن: بلوک های استایرن کوتاهتر منجر به ماده ای می شوند که دارای انعطاف پذیری تر هستند و توانایی بیشتری برای کشش و کشش تحت استرس دارند ، اما ممکن است در محیط های سخت از مقاومت کششی پایین تر و دوام رنج ببرد.
پایداری حرارتی و دمای انتقال شیشه (TG)
بلوک های استایرن طولانی تر: TG استایرن بسیار بالاتر از بوتادین است ، بنابراین با طولانی تر شدن بلوک های استایرن ، TG کوپلیمر افزایش می یابد. این منجر به ثبات حرارتی بهتر در دماهای بالاتر می شود و باعث می شود که این ماده برای برنامه های درجه حرارت بالا مناسب تر شود.
اثر: SBS با بلوک های استایرن طولانی تر در محیط های درجه حرارت بالا یا در محصولاتی که در آن مواد در طول خدمت درجه حرارت بالا مانند مواد بام یا قطعات موتور را تجربه می کنند ، عملکرد بهتری دارند.
بلوک های طولانی تر بوتادین: وجود بلوک های طولانی تر بوتادین به طور معمول TG را کاهش می دهد و انعطاف پذیری را در دماهای پایین تر بهبود می بخشد ، اما ممکن است عملکرد دمای بالا را کاهش دهد.
اثر: SBS با بلوک های بوتادین طولانی تر برای کاربردهای دمای پایین که در آن انعطاف پذیری و بازیابی الاستیک مهم است ، مانند کفش و مهر و موم بهتر است.
پیری و مقاومت در برابر محیط زیست
بلوک های طولانی تر استایرن: بلوک های طولانی تر استایرن تمایل به بهبود مقاومت شیمیایی و پایداری پیری SBS ، به ویژه در محیط هایی که مواد در معرض نور اشعه ماوراء بنفش ، ازن یا گرمای زیاد قرار دارند. بلوک های استایرن سفت تر ثبات ساختاری را فراهم می کند و باعث کاهش تخریب با گذشت زمان می شود.
اثر: SBS با بلوک های استایرن طولانی تر برای کاربردهای در فضای باز ، مانند بام ، ساخت جاده و آبشارهای خودرو مناسب تر است ، جایی که این مواد در معرض دید طولانی مدت در شرایط سخت قرار می گیرند.
بلوک های طولانی تر بوتادین: بلوک های طولانی تر بوتادین می توانند مقاومت مواد را در برابر تخریب شیمیایی و پیری کاهش دهند زیرا بخش بوتادین بیشتر مستعد تخریب اکسیداتیو است.
اثر: SBS با بلوک های بوتادین طولانی تر برای بهبود مقاومت در برابر هوازدگی ، به ویژه برای برنامه های کاربردی در فضای باز یا طولانی مدت ، به تثبیت کننده های اضافی یا آنتی اکسیدان ها نیاز دارد .