SBS Block Copolymer: โครงสร้าง คุณสมบัติ การใช้งาน และคู่มือการซื้อ

ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่ประเมินโคโพลีเมอร์บล็อก SBS สำหรับสายกาวร้อนละลายมักจะถามคำถามสองข้อก่อนอนุมัติชุดทดลอง: เกรดจะคงค่าความต้านทานแรงเฉือนไว้ที่อุณหภูมิการใช้งานหรือไม่ และซัพพลายเออร์จะให้ประสิทธิภาพเดียวกันในล็อตถัดไปหรือไม่ คำตอบสั้นๆ คือ ได้ ทั้งสองกรณี แต่เมื่อสถาปัตยกรรมโมเลกุลสอดคล้องกับการใช้งานและคุณภาพการผลิตในแต่ละแบทช์ได้รับการตรวจสอบแล้วเท่านั้น โคโพลีเมอร์บล็อก SBS เป็นโคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีนิกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เนื่องจากมีการผสมผสานความยืดหยุ่นเหมือนยาง ความสามารถในการขึ้นรูปด้วยเทอร์โมพลาสติก และความสมดุลด้านต้นทุนและประสิทธิภาพซึ่งมีอีลาสโตเมอร์เพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่สามารถรองรับได้ สิ่งต่อไปนี้จะอธิบายโครงสร้าง คุณสมบัติ และจุดปฏิบัติที่ต้องตรวจสอบก่อนตัดสินใจให้คะแนน

SBS Block Copolymer คืออะไร?

SBS ย่อมาจากสไตรีน-บิวทาไดอีน-สไตรีน ซึ่งเป็นโคโพลีเมอร์ไตรบล็อกเชิงเส้นซึ่งมีโพลีบิวทาไดอีน (B) อยู่ตรงกลางระหว่างบล็อกปลายโพลีสไตรีน (S) สองตัว ที่อุณหภูมิการใช้งานปกติ บล็อคปลายโพลีสไตรีนจะเป็นโดเมนแข็งคล้ายแก้ว ในขณะที่โพลีบิวทาไดอีนมิดบล็อคยังคงความนุ่มและเป็นยาง โดเมนโพลีสไตรีนจากโซ่ต่างๆ รวมตัวกันและทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมขวาง ดังนั้น วัสดุจึงคงรูปร่างไว้หลังจากการยืดออก เช่นเดียวกับยางวัลคาไนซ์

ข้อแตกต่างที่สำคัญจากยางทั่วไปคือ crosslink เหล่านี้เป็นคุณสมบัติทางกายภาพ ไม่ใช่ทางเคมี ให้ความร้อนโพลีเมอร์เหนือการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของโพลีสไตรีน และโดเมนจะอ่อนตัวลง เครือข่ายจะคลายตัว และ SBS จะไหล และสามารถขึ้นรูป อัดรีด หรือรีไซเคิลได้ เมื่อเย็นลงการปฏิรูปเครือข่าย ลักษณะการทำงานแบบพลิกกลับได้นี้คือสิ่งที่ทำให้ SBS เป็นเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ และช่วยขับเคลื่อนการตัดสินใจด้านการประมวลผลและประสิทธิภาพเกือบทั้งหมดที่คุณจะทำ

วิธีการผลิต SBS Block Copolymer

SBS ผลิตโดยกระบวนการโพลีเมอไรเซชันประจุลบที่มีชีวิต ซึ่งเป็นกระบวนการที่เริ่มต้นด้วยบล็อกสไตรีน ตามด้วยบล็อกบิวทาไดอีน และปิดท้ายด้วยสไตรีนบล็อกที่สองก่อนจะยุติ เนื่องจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบประจุลบที่มีชีวิตจะหลีกเลี่ยงการยุติสายโซ่ตั้งแต่เนิ่นๆ ความยาวบล็อกจึงถูกควบคุมและการกระจายน้ำหนักโมเลกุลจะแคบลงเมื่อเทียบกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบธรรมดา

สิ่งนี้สำคัญกับผู้ซื้อโดยตรง ปริมาณสไตรีนที่สูงขึ้นจะเพิ่มความแข็ง ความต้านทานแรงดึง และพลังการยึดเกาะ แต่จะลดความยืดหยุ่น มิดบล็อคบิวทาไดอีนที่ยาวขึ้นช่วยเพิ่มการยืดตัวและความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ การกระจายน้ำหนักโมเลกุลที่กว้างขึ้นจะช่วยลดความหนืดของของเหลวและทำให้กระบวนการแปรรูปง่ายขึ้น แต่สามารถลดความแข็งแรงเชิงกลได้ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเกรด SBS สองเกรดที่มีตัวเลขความแข็งเท่ากันจึงสามารถทำงานแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในสารประกอบของคุณ การออกแบบกระบวนการต้นน้ำเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด

คุณสมบัติที่สำคัญโดยสรุป

ตารางด้านล่างสรุปช่วงคุณสมบัติทั่วไปของโคโพลีเมอร์บล็อก SBS เชิงพาณิชย์ ค่าจริงจะแตกต่างกันไปตามปริมาณสไตรีน สถาปัตยกรรม และสูตร ดังนั้นให้ถือว่าค่าเหล่านี้เป็นการวางแนวแทนที่จะเป็นแผ่นข้อมูล

ลักษณะการใช้งานจริงสองประการโดดเด่น SBS มีความหนืดหลอมเหลวต่ำที่แรงเฉือนสูง ดังนั้นจึงเติมแม่พิมพ์ เคลือบซับสเตรต และผสมกับสารปรับสภาพได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังยอมรับการเติมสารตัวเติม พลาสติไซเซอร์ และเรซินที่ยึดติดในปริมาณที่สูงมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักผสมจึงใช้มันเป็นฐานสำหรับสูตรอาหารทางอุตสาหกรรมมากมาย

เชิงเส้นหรือรัศมี: สถาปัตยกรรมใดให้เลือก

SBS เชิงพาณิชย์มีจำหน่ายในสถาปัตยกรรมเชิงเส้นและรัศมี (รูปดาว) Linear SBS มีโซ่ S-B-S แบบธรรมดา และเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับสารยึดเกาะแอสฟัลต์ สารเคลือบหลุมร่องฟัน และกาวหลายชนิด Radial SBS มีสายโซ่ตั้งแต่ 3 สายขึ้นไปเชื่อมต่อกันที่จุดศูนย์กลาง ทำให้มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่าสำหรับความหนืดของสารละลายเดียวกัน ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติคือความต้านทานแรงดึงที่ดีขึ้น จุดอ่อนตัวที่สูงขึ้น และความต้านทานต่อการคืบคลานภายใต้ภาระที่ดีขึ้น

ข้อเสียคือความสามารถในการแปรรูป เกรดเรเดียลโดยทั่วไปต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการผสมและการไหลที่ความหนืดสูงกว่าเล็กน้อย หลักทั่วไป: เลือก Radial SBS เมื่อคุณต้องการความแข็งแกร่งและทนความร้อนสูงสุดในชิ้นงานที่เสร็จแล้ว เลือก SBS เชิงเส้นเมื่อการประมวลผลที่รวดเร็ว การผสมง่าย และต้นทุนที่ต่ำกว่ามีความสำคัญมากขึ้น ส่วนผสมของทั้งสองสิ่งนี้พบได้ทั่วไปในสูตรรองเท้าและสารยึดติด

การใช้งานทางอุตสาหกรรมหลักของ SBS Block Copolymer

โคโพลีเมอร์บล็อก SBS เข้ามามีบทบาทในสายการผลิตเนื่องจากทำงานได้ดีในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงหลายๆ อุตสาหกรรมโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์แปลกใหม่ การใช้งานหลักคือ:

• กาวที่ไวต่อแรงกดและร้อนละลาย โดยที่ SBS ให้การยึดติดสูง การเซ็ตตัวเร็ว และแรงเฉือนที่ดี
• การปรับเปลี่ยนแอสฟัลต์สำหรับปูถนนและแผ่นกันซึม โดยที่การเติม SBS ขนาดเล็กจะเพิ่มจุดอ่อนตัวและปรับปรุงความยืดหยุ่นของสารยึดเกาะ
• รองเท้า: พื้นรองเท้า พื้นรองเท้าชั้นกลาง และโฟมคอมพาวด์ TPE
• การดัดแปลงพลาสติกสำหรับการแข็งตัวของโพลีโพรพีลีนและโพลีสไตรีน
• สารเคลือบหลุมร่องฟัน สารประกอบเติมสายเคเบิล สารประกอบของเล่น และชิ้นส่วนยืดหยุ่นอื่นๆ ที่ขึ้นรูปหรืออัดขึ้นรูป

ใน กาวและสารเคลือบหลุมร่องฟัน โดยทั่วไปจะเลือก SBS โดยที่การสร้างพันธะที่รวดเร็วและต้นทุนในการกำหนดสูตรต่ำมีความสำคัญมากกว่าความต้านทานต่อออกซิเดชันในระยะยาว ใน การดัดแปลงแอสฟัลต์ บล็อกกลางที่เป็นยางจะดูดซับความเครียดจากการจราจรและการหมุนเวียนด้วยความร้อน ในขณะที่โดเมนสไตรีนจับยึดสารยึดเกาะไว้ด้วยกัน และเปอร์เซ็นต์และเกรดของ SBS จะเป็นตัวกำหนดว่าจุดอ่อนตัวและการฟื้นตัวของความยืดหยุ่นจะดีขึ้นมากเพียงใด

สำหรับผู้ผลิตที่ต้องการฐาน SBS ที่เชื่อถือได้สำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์หลายสาย กลุ่มผลิตภัณฑ์โคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีน-บิวทาไดอีนครอบคลุมทั้งเกรดเชิงเส้นและรัศมีสำหรับการใช้งานในรองเท้า กาว และแอสฟัลต์

Zhongli SBS ซีรี่ส์โคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีน - บิวทาไดอีน กลุ่มผลิตภัณฑ์ SBS นี้ครอบคลุมเกรดเชิงเส้นและแนวรัศมีสำหรับรองเท้า กาว และยางมะตอย ผู้ผลิตชุดมีแรงเสียดทานพื้นผิวสูงและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำซึ่งต้องการฐานที่เชื่อถือได้สำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ต่างๆ แม้ว่าจะมีความไวต่อรังสี UV ในระดับกลางก็ตาม ดูผลิตภัณฑ์ →

SBS เทียบกับโคโพลีเมอร์บล็อกเติมไฮโดรเจน: สิ่งที่การอัพเกรดซื้อ

จุดอ่อนหลักของ SBS คือพันธะคู่ในโพลีบิวทาไดอีนมิดบล็อก ภายใต้รังสี UV ความร้อน และโอโซน พันธะคู่เหล่านี้จะออกซิไดซ์ ทำให้โพลีเมอร์แข็งตัวและสูญเสียความยืดหยุ่น การเติมไฮโดรเจนจะขจัดพันธะคู่ส่วนใหญ่และสร้าง SEBS ซึ่งเป็นโพลีเมอร์อิ่มตัวที่มีการเสื่อมสภาพจากความร้อนที่ดีกว่า ความคงตัวของรังสี UV และความต้านทานต่อสารเคมี การแลกเปลี่ยนคือราคาที่สูงกว่าและมีรูปแบบความเข้ากันได้ที่แตกต่างกันกับน้ำมันและเรซิน

เลือกเกรดเติมไฮโดรเจนเมื่อผลิตภัณฑ์ต้องผ่านความร้อนอย่างต่อเนื่องที่สูงกว่า 80 °C เผชิญกับแสงแดดกลางแจ้ง หรือเป็นไปตามข้อกำหนดทางการแพทย์และการสัมผัสกับอาหาร เลือก SBS มาตรฐานสำหรับการใช้งานภายใน สินค้าแบบใช้แล้วทิ้ง รองเท้า และสารยึดเกาะแอสฟัลต์ โดยที่วัสดุโดยรอบจะปกป้องโพลีเมอร์ ผู้ซื้อระยะยาวหลายรายจัดการทั้งสองอย่างในพอร์ตโฟลิโอของตน

กลุ่มผลิตภัณฑ์โคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีน-บิวทาไดอีนเติมไฮโดรเจนช่วยให้ผู้กำหนดสูตรมีเส้นทางการอัพเกรดจาก SBS มาตรฐานโดยไม่ต้องเปลี่ยนซัพพลายเออร์ ซึ่งช่วยให้การพัฒนาง่ายขึ้นและรักษาประวัติข้อมูลจำเพาะให้สอดคล้องกัน

Zhongli Hydrogenated SEBS บล็อกเกรดโคโพลีเมอร์ เกรด SEBS ที่เติมไฮโดรเจนเหล่านี้นำเสนอการอัพเกรดจาก SBS ที่มีการต้านทานการเสื่อมสภาพที่ดีขึ้นและความเข้ากันได้กับโพลีโอเลฟินส์ รองรับการดัดแปลงพลาสติก TPE การปิดผนึก และการใช้งานทางการแพทย์ ช่วยลดคุณสมบัติในขณะที่รักษาความสม่ำเสมอในการจัดหา ดูผลิตภัณฑ์ →

สิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อนตัดสินใจซื้อ SBS

เมื่อเอกสารข้อมูลดูถูกต้องแล้ว การตรวจสอบเชิงปฏิบัติสามรายการจะแยกคุณสมบัติที่ราบรื่นออกจากปัญหายุ่งยากในการผลิต:

1. ความสม่ำเสมอของปริมาณสไตรีนและความแข็งระหว่างล็อต การควบคุมกระบวนการในสายการผลิตและการทดสอบดริฟท์การจับขั้นสุดท้ายก่อนที่จะถึงโรงงานของคุณ
2. การไหลของของเหลวและการกระจายน้ำหนักโมเลกุลภายใต้สภาวะการประมวลผลของคุณ ไม่ใช่แค่ที่อุณหภูมิทดสอบมาตรฐานของซัพพลายเออร์เท่านั้น
3. สี ความใส และระดับเจลแบบล็อตต่อล็อต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสารประกอบกาวและรองเท้าที่เข้าไปในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคที่มองเห็นได้โดยตรง

วินัยในการผลิตอธิบายช่องว่างส่วนใหญ่ระหว่าง SBS สินค้าโภคภัณฑ์และ SBS เกรดวิศวกรรม การควบคุมแบบกระจายของขั้นตอนการโพลีเมอไรเซชันและไฮโดรจิเนชัน ปั๊มและระบบสูบจ่ายที่เชื่อถือได้ และจุดตรวจสอบหลายจุดตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงก้อนสำเร็จรูปเป็นความสามารถประเภทหนึ่งที่ต้องพิจารณาในการตรวจสอบ นอกจากนี้ยังเป็นเหตุผลที่เลือกผู้ผลิตมากกว่าผู้ค้าเมื่อเกรดจะถูกนำมาใช้ในสูตรอาหารที่ได้รับการรับรอง

โคโพลีเมอร์บล็อก SBS ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว แต่เป็นตระกูลวัสดุทางวิศวกรรมที่กำหนดโดยโครงสร้างบล็อก น้ำหนักโมเลกุล สถาปัตยกรรม และคุณภาพการผลิต การจับคู่ตัวแปรเหล่านั้นกับการใช้งาน - และการเลือกซัพพลายเออร์ที่ควบคุมตัวแปรเหล่านั้นอย่างสม่ำเสมอ - จะเป็นตัวกำหนดว่าการยึดเกาะ พื้นรองเท้า หรือพื้นผิวถนนที่เสร็จแล้วจะดำเนินการตามที่ออกแบบไว้หรือไม่ เริ่มจากข้อกำหนดคุณสมบัติ เปรียบเทียบเกรดเชิงเส้นกับเกรดรัศมี ตัดสินใจว่าจำเป็นต้องมีการไฮโดรจิเนชันหรือไม่ และตรวจสอบกระบวนการต้นน้ำก่อนสั่งการทดลองขยายขนาด