Termoplástico estirénico Elastómeros - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos



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Termoplástico estirénico Elastómeros

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SBC como materiales compuestos

En aplicaciones de elastómeros, SEBS nunca se usa solo; siempre se combina para mejorar la procesabilidad y el rendimiento del producto y reducir el costo del producto. PP, aceite parafínico y rellenos constituyen la mayor parte de un compuesto elastómero SEBS. En aplicaciones de elastómeros, el SEBS de alto peso molecular se extiende con 200 a más de 400 phr de aceite parafínico. En ciertas aplicaciones de gel de aceite, la concentración de SEBS es tan baja como 5% en peso. El aceite contribuye a la procesabilidad del compuesto y reduce el costo sin sacrificar la temperatura superior de servicio del elastómero. El aceite parafínico se elige para hinchar selectivamente la fase de caucho continua, dejando los dominios de PS discretos relativamente sin plastificar, manteniendo así la integridad de estas reticulaciones virtuales a la temperatura de servicio superior del elastómero. El MW de los bloques terminales de PS es lo suficientemente alto para evitar una plastificación significativa por el aceite parafínico y para proporcionar suficiente incompatibilidad con la fase de caucho para equilibrar las propiedades elásticas de TPE (mejor con mayor incompatibilidad de fase) con procesabilidad (mejor con mayor compatibilidad de fase). Debido a que SEBS se produce por hidrogenación selectiva en la solución de los bloques intermedios de caucho con alto contenido de vinil butadieno en SBS , la distribución estrecha de MWD de los bloques de plástico y caucho en SBS (sintetizados por polimerización aniónica) se mantiene en SEBS. Por tanto, se puede esperar una estructura de red de caucho verdaderamente uniforme hinchada en aceite parafínico para SEBS debido a la posible reorganización (a temperatura elevada) en los dominios PS. La presencia de una red de caucho uniformemente entrelazada y el bajo volumen de interfase (debido a la incompatibilidad de la fase de caucho y PS, la interfase retendría menos aceite que la fase de caucho) esperado en SEBS de alto peso molecular explicaría la gran capacidad de retención de aceite de este material. Las cadenas de polímero de caucho pueden verse como rodeadas por un "tubo" de aceite, donde las moléculas de aceite generalmente están restringidas para moverse dentro del tubo pero pueden cruzarse entre los tubos. La absorción de aceite por SEBS es impulsada por la entropía configuracional ganada por el aceite, que supera la entropía conformacional perdida al estirar los segmentos de caucho. Puede haber alguna disminución de la energía interna del sistema debido a la adopción de conformaciones de baja energía por los segmentos de caucho. También puede haber una atracción entálpica limitada entre el aceite y el caucho. El caucho y el aceite son apolares; por lo tanto, no se espera una orientación preferida alrededor de la molécula de caucho para el aceite con el fin de mantener la atracción entálpica esperada, minimizando así la pérdida de entropía del aceite. La viscosidad de SEBS cae cuando se plastifica con aceite, pero no hay un aumento de mezcla de fases en la "masa fundida". La viscosidad aparente se reduce debido a la reducción de las fuerzas de fricción entre la fase de caucho (cuando se hincha en aceite) y la pared del reómetro capilar. Esta fricción no se ve muy afectada por la velocidad de cizallamiento o la temperatura, por lo que la viscosidad aparente varía inversamente con la velocidad de cizallamiento y es casi independiente de la temperatura. El flujo de SEBS se describe mejor por el flujo de tapón resultante del deslizamiento de la pared. Se requiere la presencia tanto de PP como de aceite parafínico para una mejora espectacular en la procesabilidad de un compuesto de SEBS. El PP fundido forma el medio viscoso que permite el transporte rápido del SEBS bifásico durante el procesamiento. El aceite en el SEBS se divide entre las fases SEBS y PP (el PP fundido es miscible con aceite parafínico), reduciendo así la viscosidad del PP fundido y aumentando su volumen, lo que se traduce en una mejor procesabilidad del fundido del compuesto SEBS. Al enfriar, el PP fundido cristaliza y el aceite rechazado de la fase cristalina se divide entre las fases SEBS y PP amorfo. Al enfriarse, el compuesto de SEBS se "endurece" rápidamente debido a la cristalización de la fase de PP, lo que permite un tiempo de ciclo rápido en la fabricación del producto final.

En sus diversos usos finales, estos polímeros siempre se combinan con grandes cantidades de ingredientes como otros polímeros, aceites, resinas y cargas. En la mayoría de sus aplicaciones, el copolímero de bloque estirénico comprende menos del 50% del producto final. La composición cambia significativamente muchas propiedades (p. Ej., Solubilidad). Así, aunque los elastómeros termoplásticos estirénicos puros son completamente solubles en disolventes como el tolueno, los productos compuestos que contienen polímeros insolubles (por ejemplo, polipropileno). Las propiedades de los productos compuestos producidos a partir de elastómeros termoplásticos estirénicos cubren un rango excepcionalmente amplio y, por lo tanto, sus aplicaciones son más variadas que las de los otros elastómeros termoplásticos. Para el moldeo por inyección, extrusión, etc. (es decir, procesamiento en equipos termoplásticos convencionales), la mayoría de los usuarios finales prefieren comprar productos pre-compuestos, y se han desarrollado calidades para los diversos usos finales especializados. Los productos basados ​​en SB-S suelen estar compuestos de poliestireno (o resinas estirénicas), aceites de hidrocarburos y cargas. La mayor aplicación de estos compuestos basados ​​en S-B-S es en el calzado. Al variar las proporciones de poliestireno, aceite y relleno, se han desarrollado compuestos para aplicaciones que van desde botas de trabajo hasta zapatillas. En compuestos basados ​​en SEB-S, el polipropileno a menudo reemplaza al poliestireno. Este polímero brinda una mejor resistencia a los solventes y aumenta la temperatura de servicio superior. Las aplicaciones típicas incluyen aislamiento de cables y alambres y artículos automotrices y farmacéuticos. Procesando de estos productos compuestos es simple. Por lo general, los compuestos basados ​​en copolímeros de bloque S-B-S se procesan en condiciones adecuadas para el poliestireno, mientras que los basados ​​en copolímeros de bloque S-EB-S son procesado en condiciones adecuadas para polipropileno. El sobremoldeo sobre metal o termoplásticos convencionales es un uso final significativo para estos y otros elastómeros termoplásticos. Los productos finales incluyen mangos de goma para cuchillos, bolígrafos, cepillos de dientes, etc. En general, los elastómeros termoplásticos se adhieren bien cuando se sobremoldean en termoplásticos de tipos similares.

Termoplásticos estirénicos es en adhesivos

Otra aplicación importante de los cauchos termoplásticos estirénicos es en adhesivos, selladores y revestimientos. Las resinas adhesivas y de refuerzo se usan para lograr un equilibrio deseable de propiedades. También se pueden agregar aceites y rellenos. Estos adhesivos y selladores se pueden aplicar a partir de disolventes o como termofusibles.

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