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为什么热塑性弹性体TPE/TPR充油用环烷油?

发表时间: 2022-08-10 14:50:32

作者: 河北衡水圣康化工有限公司

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TPE/TPR环烷油适用于乙丙橡胶、三元乙丙橡胶及热塑性弹性体SBS的充油及制鞋工业中的TPR粒料的生产和NR橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶产品的加工。

       TPE/TPR环烷油属橡胶操作油,(加工油、填充油)之类,是以环烷烃为主要成分的石油,主要是环戊烷、环己烷及其同系物。环烷油是石油经高压加氢工艺生产的特定结构、无芳烃、低凝点、高黏度、高环烷烃含量的环烷油。本品为水白色透明、无荧光、无异味油状液体。既是橡胶合成的填充油,也是橡胶加工的操作油(或软化剂)。相对密度0.89-0.91,闪点>210 ℃,酸值<0. lmgKOH/g,苯胺点66-82,倾点-40-12℃。

       热塑性弹性体TPE充油的重点与难点

       闪点高的TPE/TPR环烷油产品,适用于乙丙橡胶、三元乙丙橡胶及热塑性弹性体SBS的充油及制鞋工业中的TPR粒料的生产和NR橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶产品的加工。TPE/TPR环烷基油具有类似芳烃碳的环烷结构和类似直链碳的支链结构,比石蜡基油的橡胶相容性要好,同时以环型饱和烃结构为主,耐老化性能好,又克服了芳香基油的污染性,适合各种橡胶。

      由于环烷油中环烷烃含量高,能与SBS中的PB段相容,使得PB段分子链更加柔软,同时,TPE/TPR环烷油的加入使得分子间的作用减弱,分子链的活动性增加,从而导致共混物的可塑性增加,使得链段运动范围增大,拉伸时链段能够充分伸展,外力消除后又容易恢复,分子链柔顺性增加,因此SBS的扯断伸长率增大,熔体流动指数(MI)提高、体系的硬度、300%定伸强度都有很大程度的下降。

       随着TPE/TPR环烷油用量的增加,分子间作用力减弱,分子链在外力作用下易发生滑移、断裂,故而拉伸强度下降。断裂伸长率和冲击回弹性主要与体系的粘弹性质有关,环烷油的加入使分子链柔顺性提高,所以断裂伸长率和冲击回弹性增加。

       TPR中SBS分子量大小决定了填充的多少,TPE/TPR环烷油闪点过低或者油分子量分布过宽都容易溢出。

     判断填充油质量的关键指标

充油橡胶对环烷油的质量指标要求中重要的一项是芳烃含量,它影响产品的黄变性,芳烃含量越低,产品变黄的速度越慢,产品品质越高。

(1)不使用芳烃质量分数高的TPE/TPR环烷油。由于SBS的大分子是由聚苯乙烯(PS)树脂段与聚丁二烯橡胶段构成的,前者位于分子两端,PS链段间的作用力使其形成些物理交联点,聚集成物理交联区域,分散于聚丁二烯相中,呈微观相分离状态。而芳烃质量分数高的环烷油的溶度参数与PS的接近,芳烃分子集中在聚苯乙烯相中,削弱了交联点。PS微区软化后,橡胶强度损失变大,而且芳烃质量分数越高,对SBS性能的影响就越大,所以应选择芳烃质量分数小于6%的油品。

     (2)根据相似相容原理,TPE/TPR环烷油与SBS的相容性较石蜡油好,并且强度损失小,但邵尔A型硬度相对较高,流动性、耐屈挠性和光稳定性不如填充石蜡油的好。

     (3)其他性能对SBS性能的影响

     粘重常数:油品粘重常数(VGC)的增大,弹性体拉伸强度增大,邵尔A型硬度增加得比较明显,但当VGC太大,拉伸强度显著下降。这是因为VGC芳烃质量分数过高,SBS的强度损失非常大。

     粘度:当油品中含有一定量的芳烃时,充油SBS的MI随着粘度的增加而降低,而邵尔A型硬度却随粘度的增加而增大。这是因为油品的粘度增加,相对分子质量也相应增大的缘故。在拉伸强度相当的情况下,粘度低的油品有利于提高试样的流动性,对后加工有利。



 

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