Ako ovplyvňuje rozdelenie dĺžky bloku vlastnosti SB, ako je elasticita, tvrdosť a tok taveniny?

Rozdelenie dĺžky bloku v Styrénovo-butadién blokový kopolymér (SBS) , konkrétne pomer dĺžky styrénového bloku k dĺžke bloku butadiénu, hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní mechanických vlastností materiálu, správania spracovania a celkového výkonu. Distribúcia dĺžky bloku ovplyvňuje vlastnosti, ako je elasticita, tvrdosť, tok taveniny a tepelná stabilita ovplyvňovaním morfológie a separácie fázy medzi tvrdými (styrénymi) a mäkkými (butadiénnymi) blokmi.

Kľúčové účinky distribúcie dĺžky bloku na vlastnosti SBS:
Pružnosť
Dlhšie butadiénové bloky: Keď sú butadiénové bloky dlhšie dĺžky vzhľadom na styrénové bloky, materiál bude vykazovať vyššiu elasticitu a lepšie odrazové vlastnosti. Dôvodom je, že butadiénové bloky, ktoré sú gumové a flexibilné, poskytujú väčšiu schopnosť deformovať a zotavovať sa.
Účinok: Materiály s dlhšími butadiénnymi segmentmi sú roztiahnuteľnejšie a poskytujú lepšie predĺženie pri prestávke a vynikajúcu flexibilitu. Vďaka tomu je materiál vhodný pre aplikácie, ako je obuv, tesnenia a roztiahnuteľné lepidlá.
Kratšie butadiénové bloky: Naopak, kratšie butadiénové bloky vedú k tuhšiemu materiálu so zníženou pružnosťou, pretože materiál má na podporu deformácie menej gumový (flexibilný) materiál. Prítomnosť vyššieho podielu styrénových blokov zvyšuje tuhosť.
Účinok: Materiál bude pevnejší, s menším zotavením z deformácie, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie, kde rozmerová stabilita a sila sú dôležitejšie ako flexibilita (napr. Tvrdé lepidlá, automobilové časti).

Tvrdosť
Dlhšie styrénové bloky: Keď sa styrénové bloky predchádzajú dlhším, materiál bude tvrdší a pevnejší, pretože styrén je tvrdý, sklený polymér pri izbovej teplote. Čím dlhšie sú styrénové bloky, tým viac bude materiál pôsobiť ako termoplastická živica, čím sa zvyšuje tvrdosť.
Účinok: SBS s dlhšími styrénovými blokmi vykazuje vyššiu tvrdosť (meranú v tvrdosti pobrežia A alebo Shore D) a väčšia pevnosť v ťahu, vďaka čomu je vhodná pre tuhé aplikácie, ako sú inžinierske komponenty, povlaky a lepidlá, ktoré vyžadujú odolnosť a odolnosť proti opotrebeniu.
Kratšie styrénové bloky: Na druhej strane kratšie styrénové bloky znižujú celkovú tuhosť kopolyméru, čo vedie k mäkšiemu a flexibilnejšiemu materiálu.
Účinok: SBS s kratšími styrénovými blokmi bude mať nižšiu tvrdosť a bude vhodnejšia pre mäkké a flexibilné aplikácie, kde sa vyžaduje elasticita a pohodlie, ako sú obuv, gély a flexibilné lepidlá.

Prietok a spracovateľnosť taveniny
Kratšie styrénové a dlhšie butadiénske bloky: Keď sú styrénové bloky kratšie a butadiénne bloky sú dlhšie, materiál vykazuje počas spracovania nižšiu viskozitu, čo uľahčuje roztavenie a spracovanie. Mäkšia, gumová povaha butadienických blokov robí kopolymér tekujúcimi.
Účinok: SBS s touto blokovou štruktúrou sa ľahšie spracuje pomocou štandardných techník, ako je extrúzia a formovanie vstrekovania. To je prospešné pre aplikácie, kde je dôležitý vysoký prietok taveniny a ľahké spracovanie.
Dlhšie styrénové bloky: Pri dlhších styrénových blokoch sa materiál stáva viskóznejším v dôsledku vyššieho obsahu tvrdých, tuhých blokov, čo vedie k zvýšeným problémom pri spracovaní, najmä vo vysokorýchlostných alebo vysokorýchlostných aplikáciách.
Účinok: SBS s dlhšími styrénovými blokmi má tendenciu mať nižšie vlastnosti prietoku taveniny, ktoré môžu vyžadovať vyššie teploty spracovania alebo použitie plastifikátorov na zníženie viskozity a zlepšenie tekutosti pre ľahšie spracovanie.

Morfológia a fázové oddelenie
Dlhšie butadiénové bloky: Dlhšie butadiénne bloky majú tendenciu viesť k dobre definovanej fázovej separácii medzi fázami styrénu a butadiénu. To má za následok výraznejšie gumové domény a tvrdé polystyrénové domény, čím sa zlepšuje elastické zotavenie a flexibilita materiálu.
Účinok: SBS s dlhšími butadiénnymi blokmi vykazuje lepšiu elasticitu, ale fázové oddelenie môže tiež viesť k zníženiu pevnosti v určitých aplikáciách, kde je potrebná vysoká pevnosť. Interfaciálne interakcie medzi fázami styrénu a butadiénu sú v tejto konfigurácii slabšie.
Kratšie butadiénové bloky: Keď sú bloky butadiénu kratšie, fázové oddelenie nemusí byť také výrazné, čo vedie k homogénnejšej morfológii. To môže mať za následok zlepšenú mechanickú pevnosť, ale na úkor pružnosti.
Účinok: SBS s kratšími butadiénnymi blokmi je pevnejší, so zlepšenou rozmerovou stabilitou a pevnosťou, ale so zníženou elasticitou a flexibilitou.

Pevnosť v ťahu a trvanlivosť
Dlhšie styrénové bloky: dlhšie styrénové bloky dávajú materiálu zvýšenú pevnosť v ťahu a odolnosť proti deformácii pri strese. To zvyšuje schopnosť kopolyméru odolať mechanickému napätiu bez toho, aby sa zlomilo.
Účinok: SBS s dlhšími styrénovými blokmi je vhodnejšia pre aplikácie s vysokým stresom, ako sú automobilové časti, výrobky odolné voči nárazom alebo povlaky, ktoré si musia v priebehu času udržiavať svoju integritu.
Kratšie styrénové bloky: Kratšie styrénové bloky vedú k materiálu, ktorý je ťažší, s väčšou schopnosťou natiahnuť sa a predĺžiť pod stresom, ale môže trpieť nižšou pevnosťou v ťahu a trvanlivosťou v drsnom prostredí.

Tepelná stabilita a teplota prechodu skla (TG)
Dlhšie styrénové bloky: Tg styrénu je oveľa vyššia ako v prípade butadiénu, takže keď sa styrénové bloky predchádzajú dlhšie, zvyšuje sa TG kopolyméru. To vedie k lepšej tepelnej stabilite pri vyšších teplotách a robí materiál vhodný pre vysokoteplotné aplikácie.
Účinok: SBS s dlhšími styrénovými blokmi funguje lepšie vo vysokoteplotných prostrediach alebo v produktoch, kde materiál zažije zvýšené teploty počas služby, ako sú strešné materiály alebo časti motora.
Dlhšie butadiénové bloky: Prítomnosť dlhších butadiénových blokov zvyčajne znižuje TG, čím sa zlepšuje flexibilita pri nižších teplotách, ale môže znížiť výkonnosť vysokej teploty materiálu.
Účinok: SBS s dlhšími butadiénnymi blokmi je lepšia pre aplikácie s nízkou teplotou, kde je kľúčová flexibilita a elastické zotavenie, ako je obuv a tesnenia.

Starnutie a environmentálna odolnosť
Dlhšie styrénové bloky: Dlhšie styrénové bloky majú tendenciu zlepšovať chemickú rezistenciu a stabilitu starnutia SBS, najmä v prostrediach, kde je materiál vystavený UV svetlu, ozónu alebo vysokému tepla. Pevnejšie styrénové bloky poskytujú štrukturálnu stabilitu a v priebehu času znižujú degradáciu.
Účinok: SBS s dlhšími styrénymi blokmi je vhodnejšia pre vonkajšie aplikácie, ako sú strešné krytiny, konštrukcia ciest a automobilové poveternostné podmienky, kde materiál zažije dlhodobé vystavenie sa drsným podmienkam.
Dlhšie butadiénové bloky: Dlhšie butadiénové bloky môžu znížiť odolnosť materiálu voči chemickej degradácii a starnutiu, pretože segment butadiénu je náchylnejší na oxidačnú degradáciu.
Účinok: SBS s dlhšími butadiénnymi blokmi vyžaduje ďalšie stabilizátory alebo antioxidanty na zlepšenie odolnosti proti zvetrávaniu, najmä pre vonkajšie alebo dlhodobé aplikácie.