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乙烯系熱塑性彈性體（又稱為乙烯系嵌段共聚物Styreneic Block Copolymers，簡(jiǎn)稱SBCs），目前是產(chǎn)量大、與橡膠性能為相似的一種熱塑性彈性體。目前，SBCs系列品種中主要有4種類型，即：乙烯-丁二烯-乙烯嵌段共聚物（SBS）；乙烯-異戊二烯-乙烯嵌段共聚物（SIS）；乙烯-乙烯-丁烯-乙烯嵌段共聚物（SEBS）；乙烯-乙烯-丙烯-乙烯型嵌段共聚物（SEPS）。SEBS和SEPS分別是SBS和SIS的加氫共聚物。
SBS乙烯類熱塑性彈性體是是SBCs中產(chǎn)量大（占70%以上）、成本低、應(yīng)用較廣的一個(gè)品種，是以乙烯、丁二烯為單體的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡膠的特性，被稱為“第三代合成橡膠”。與丁橡膠相似，SBS可以和水、弱酸、堿等接觸，具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度，表面摩擦系數(shù)大，低溫性能好，電性能優(yōu)良，加工性能好等特性，成為目前消費(fèi)量大的熱塑性彈性體。SBS在加工應(yīng)用擁有熱固性橡膠無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：
（1）可用熱塑性塑料加工設(shè)備進(jìn)行加工成型，如擠壓、注射、吹塑等，成型速度比傳統(tǒng)硫化橡膠工藝快；
（2）不需硫化，可省去一般熱固性橡膠加工過(guò)程中的硫化工序，因而設(shè)備少，生產(chǎn)能耗低、工藝簡(jiǎn)單，加工周期短，生產(chǎn)效率高，加工費(fèi)用低；
（3）加角余料可多次回收利用，節(jié)省資源，有利于環(huán)境保護(hù)。
目前SBS主要用于橡膠制品、樹(shù)脂改性劑、粘合劑和瀝青改性劑四大應(yīng)域。在橡膠制品方面，SBS模壓制品主要用于制鞋（鞋底）工業(yè)，擠出制品主要用于膠管和膠帶；作為樹(shù)脂改性劑，少量SBS分別與聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚乙烯（PS）共混可明顯改善制品的低溫性能和沖擊強(qiáng)度；SBS作為粘合劑具有高固體物質(zhì)含量、快干、耐低溫的特點(diǎn)；SBS作為建筑瀝青和道路瀝青的改性劑可明顯改進(jìn)瀝青的耐候性和耐負(fù)載性能。
目前我國(guó)SBS的生產(chǎn)能力21萬(wàn)噸/年，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求則已卻超過(guò)了35萬(wàn)噸，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺口較大，產(chǎn)品具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。
SBS是一種優(yōu)異的乙烯系熱塑性彈性體，不必經(jīng)硫化即具有類似硫化橡膠的物理性質(zhì)，可直接注射成型，并且能回收利用，已被廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域，目前大的應(yīng)用以鞋材為主。但SBS主鏈上含有大量的脂肪族雙鍵，對(duì)天候、紫外線、臭氧和熱的抵抗性不佳，容易劣化，使其應(yīng)用范圍仍受到許多的限制。
SBS乙烯類熱塑性彈性體是SBCs中產(chǎn)量大(占70%以上)、成本低、應(yīng)用較廣的一個(gè)品種,是以乙烯、丁二烯為單體的三嵌段共聚物,兼有塑料和橡膠的特性,被稱為“第三代合成橡膠”.與丁橡膠相似,SBS可以和水、弱酸、堿等接觸,具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度,表面摩擦系數(shù)大,低溫性能好,電性能優(yōu)良,加工性能好等特性,成為目前消費(fèi)量大的熱塑性彈性體.
SBS是較好的聚合物改性劑,可分別與PP、PE、PS以及ABS等樹(shù)脂共混,以改善制品的抗沖擊性能和屈撓性能,廣泛用于電氣元件、汽車方向盤、保險(xiǎn)杠以及密封件等方面.隨著我國(guó)汽車工業(yè)和家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及消費(fèi)者對(duì)商品舒適性、安全性、耐用性等要求的逐步提高,我國(guó)SBS在聚合物改性方面的需求量將不斷增加,預(yù)計(jì)2010年需求量將達(dá)到約10萬(wàn)噸.
SBS塑料應(yīng)用方面:
1、瀝青改性/用SBS改性瀝青可明顯改善瀝青的高低溫性能、彈性性能、內(nèi)聚附著性能及混合料的穩(wěn)定性能、抗老化性能.SBS改性瀝青制作的高等級(jí)路面與防水卷材,冬天不龜裂、不發(fā)脆，夏天不流淌、不軟粘;使用壽命大大延長(zhǎng),維修費(fèi)用顯著下降.SBS改性瀝青路面抗滑性能、降噪性能增加,提高了路面行車的安全性與舒適性,因此SBS是改性瀝青的改性劑.
2、粘合劑工業(yè)/SBS結(jié)構(gòu)和性能獨(dú)特,溶液和熔體粘度較低,適宜制造溶劑型、熱熔型、壓敏型膠粘劑和密封劑,并可制成對(duì)人體無(wú)害、環(huán)境友好型膠粘劑,順應(yīng)時(shí)代潮流和膠粘劑發(fā)展方向.尤其以SBS和SIS制得的熱熔壓敏膠粘劑性能更是獨(dú)占鰲頭.SBS膠粘劑固化快速、初粘性好，耐水、耐低溫性優(yōu)良,粘合強(qiáng)度較高,能夠粘接橡膠、木材、皮革、織物、紙品、混凝土、陶瓷、玻璃、塑料、金屬等多種材料,特別是對(duì)聚烯烴的直接粘接也有較好的效果.SBS經(jīng)改性后可制得高性能的膠粘劑和密封劑,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,市場(chǎng)需求穩(wěn)步上升,價(jià)格較為低廉,符合環(huán)保要求,頗具發(fā)展?jié)摿?
3、制鞋工業(yè)/SBS制鞋,具有抗?jié)窕?透氣性好,不臭腳,耐磨不裂,輕便舒適,色彩鮮艷的特點(diǎn).SBS是制造各類高、中低檔皮鞋、旅游鞋、布鞋、童鞋的優(yōu)良鞋底材料.
4、塑料改性/SBS可以與ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯等塑料混融,改善其物理性能,可增加韌性,制造各種高性能樹(shù)脂,使它們獲得更大范圍的應(yīng)用.
SBS 中石化燕山 4452
SBS發(fā)展趨勢(shì):
我國(guó)SBS的生產(chǎn)和消費(fèi)現(xiàn)狀目前,在范圍內(nèi)有美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、日本等15個(gè)國(guó)家或地區(qū)的30多個(gè)廠家生產(chǎn)SBS,總生產(chǎn)能力約140萬(wàn)噸/年.我國(guó)SBS的研發(fā)始于20世紀(jì)70年代中期,1984年中國(guó)石化燕山石化研究院的千噸級(jí)SBS中試生產(chǎn)技術(shù)獲得成功,隨后開(kāi)發(fā)出萬(wàn)噸級(jí)SBS成套工業(yè)技術(shù).1990年,中國(guó)石化巴陵石化合成橡膠廠采用此技術(shù)建成國(guó)內(nèi)套年產(chǎn)1萬(wàn)噸/年的SBS生產(chǎn)裝置,從而結(jié)束了我國(guó)SBS產(chǎn)品一直依賴進(jìn)口的局面.經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,我國(guó)SBS生產(chǎn)技術(shù)水平迅速提高,到目前為止我國(guó)SBS的生產(chǎn)廠家有3家,總生產(chǎn)能力24萬(wàn)噸/年.其中巴陵石化10萬(wàn)噸/年,占總生產(chǎn)能力的4117%;燕山石化合成橡膠廠9萬(wàn)噸/年;中國(guó)石化集團(tuán)茂名石油化工公司5萬(wàn)噸/年.SEBS是利用氫化方式將脂肪族雙鍵飽和化，以期擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用范圍。飽和型熱可塑性彈性體SEBS由于軟質(zhì)段為飽和型的烯系結(jié)構(gòu)，耐候性、耐熱老化性比SBS更佳，且物性亦較SBS更為強(qiáng)韌，故應(yīng)用范圍更為廣泛。
SEBS熱塑性彈性體是介于橡膠與樹(shù)脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到良好的改性。
SEBS具有與傳統(tǒng)橡膠相同的彈性、回復(fù)性、強(qiáng)韌性與耐候性，及熱塑性塑料一樣容易加工成型的特性且可以再回收使用等優(yōu)點(diǎn)。而且它與其它的塑料原料具有的兼容性，且由于SEBS可藉由充油來(lái)調(diào)整材料軟硬度，故可制得硬度范圍廣泛的發(fā)泡制品，發(fā)泡成品硬度范圍可為5C-60C，比重極低，在0.08-0.3之間。SEBS因具有熱可塑的特性，故發(fā)泡后的成型品亦可再進(jìn)行二次定型以制得形狀復(fù)雜的成品，且發(fā)泡成品可再回收利用
1． 包覆材料 （包膠料）
利用SEBS共混改性的專用料，通過(guò)嵌件注射的方式注射到已成型的材料表面形成包覆材料是SEBS早和成熟的用途。所包覆的材料有PVC、PP、PA、PC、PE等。
SEBS可用于電線電纜包覆絕緣材料。
2. 密封條
密封條的發(fā)展經(jīng)歷PVC→硫化丁→動(dòng)態(tài)硫化EPDM/PP改性材料→SEBS/PP改性材料。與現(xiàn)在大量使用的EPDM/PP相比，SEBS/PP材料在價(jià)格、性能、加工性和重復(fù)利用性等方面均有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，并符合當(dāng)今環(huán)保要求。
3． 汽車配件
SEBS用于汽車的零部件，在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。SEBS 可以改善低溫下的抗沖擊性能。
國(guó)內(nèi)SEBS在該領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段，廣州聯(lián)智、德國(guó)膠寶等公司正在大力推廣SEBS汽車零部件。隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，未來(lái)兩年SEBS的用量將達(dá)到4000t。
4． 玩具
SEBS具有獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以制造從邵A0度到邵D50度的各種彈性體材料；基于SEBS及其共混料的無(wú)毒害性和的表面性能，SEBS非常適用于兒童玩具的生產(chǎn)。
5． 工程塑料改性
SEBS可用于PP、PE、PC、PA工程塑料的改性。歐美SEBS在PC、PA的增韌方面的用量相當(dāng)大，國(guó)內(nèi)在此方面的用量也在迅速上升。
6． 其他
SEBS是無(wú)毒且不對(duì)人體產(chǎn)生排斥反應(yīng)的醫(yī)用材料的原料，已通過(guò)美國(guó)醫(yī)藥管理局FDA的認(rèn)證。但由于乳膠價(jià)格較低以及市場(chǎng)對(duì)SEBS產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的不足，國(guó)內(nèi)SEBS在醫(yī)療器械、食品包裝方面的應(yīng)用還處于起步階段。隨著我國(guó)對(duì)此方面管理的加強(qiáng)，尤其是對(duì)食品包裝膜的嚴(yán)格立法，SEBS在此領(lǐng)域的消費(fèi)將有一定的增長(zhǎng)。
SEBS還可用于潤(rùn)滑油增粘、涂料、和互穿網(wǎng)絡(luò)材料、導(dǎo)電材料、納米材料的制備等，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)SEBS應(yīng)用于涂料、方面的研究。據(jù)報(bào)道，在SEBS互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)材料方面，主要的研究方向是SEBS與硅膠配合用于高壓電器配件、醫(yī)療器械；SEBS與環(huán)氧樹(shù)脂的IPN材料可用于制造超韌、工程材料。
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