SEBS作增容剂与PP共混

SEBS作增容剂与PP共混

热塑性弹性体既具有类似硫化弹性体的物理性能，又具有加工方便、可回收利用等独特的优点，因此，它的发展一直倍受关注。其中，苯乙烯嵌段共聚物弹性体是热塑性弹性体中种类较多、用途较广的一类弹性体材料。氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS），与同类产品苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）相比，SEBS主链饱和度较高。由于聚丁二烯嵌段加氢后链段高度缠结，致使SEBS单位体积内的交联效应较大，所以模量较高，且不易降解，因而成为苯乙烯嵌段共聚物弹性体中较受青睐的一种产品，被广泛应用于粘合剂、涂料、塑料改性剂、汽车部件、电线电缆、食品、医疗及休闲用品等领域。

SEBS主链的高饱和性使其具有比SBS优良的稳定性、耐热性、耐氧化性、耐候性和耐溶剂性。SEBS的使用温度可高达130℃（SBS仅为65℃），其加工温度更右以与聚丙烯相比。SEBS被用作优质的电线电缆材料，缘于其具有很好的电绝缘性能。SEBS的共混性良好，可与PP、聚苯乙烯（PS）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚苯醚（PPO）等许多聚合物共混，并能大大改善其冲击性能。SEBS与石蜡油、环烷油和PP共混后，产品的透明性较佳。

1、在通过PP与SEBS共混体系的试验中，与多数PP/橡胶共混物相比，PP/SEBS共混物具有较高的使用温度和良好的耐溶剂性。PP与SEBS共混后，虽然韧性得到了提高，然而拉伸强度和屈服应力均降低。为在保证韧性的同时又能达到一定强度和刚性，常用方法是混入另一种塑料，如PS、HDPE、PC等。

2、PP/PS/SEBS共混体系中，SEBS与PP的相容性较好，而PP与PS的相容性很差，共混挤出物极易发生变形现象。混入SEBS以后，共混体系的熔体粘度上升，挤出物变形

的趋势下降。由此可见，SEBS和PP具有的相容性使其起到了良好的增容作用，当材料PP/PS/SEBS的质量配比为85：10：5时，可得到最佳的性能组合：其拉伸强度为24.4Mpa，弯曲模量为810.6Mpa，冲击强度为82、0J/m，熔体流动指数为12、7g/10min。

3、PP/HDPE/SEBS共混体系中，材料屈服形变的提高大于PP/PS/SEBS体系。由于HDPE对PP和氢化聚丁二烯嵌段均有一定的相容性，应力集中程度小于与PP不相容的PS；在拉伸强度和模量方面，PP/HDPE/SEBS优于PP/PS/SEBS共混物。同时，PP/HDPE/SEBS体系的熔体弹性效应、挤出物变形趋势低于PP/PS/SEBS体系。显然，在两组共混体系中，SEBS弹性体的共混效果在PP/HDPE/SEBS体系里体现得更为充分。实际结果表明：从降低成本、拉伸强度方面考虑，两体系中应优先选择PP/HDPE/SEBS体系。

4、PP/PC/SEBS体系，橡胶增韧热塑性塑料通常会降低材料的拉伸和弯曲性能。采用PP/PC/SEBS体系也是既得到韧性又能保证其强度和刚性的一种有效方法。PP/PC体系为典型的结晶/非结晶共混体系，界面粘结较差。PC与SEBS相容，由于SEBS对PP有一定相容性，故选择SEBS共混，既可增韧，又能在一定程度上提高体系的相容性。在PP中混入PC和混入SEBS对其性质变化的影响趋势是相反的，因此适当调节两者之配比，可得到最佳的性能组合。在PC加入量不太低、SEBS加入量不太高的情况下可得到较佳性能组合，PC加入量与PP/SEBS的配料比有关。如在PC量为10%时，若材料要满足较高的拉伸性能，选PP/SEBS的加料比为90：10较好；若要满足弯曲性能，可先PP/SEBS的加料比为95：5。

5、PA/PP/SEBS及马来酸酸酐（MA）接枝SEBS（SEBS-g-MA）体系，PA主链上酰胺基极性较强，并且能形成氢键，促进结晶，使其具有良好的耐磨性、耐溶剂性，但同时也使PA的吸湿性加大，影响制品的尺寸稳定性。PA在干态和低温下冲击性能差，弹性模量小。选用PP与之共混既降低了成本，又改善了PA的冲击性，降低了PA的吸湿性。

但PP与强极性的PA不具有热力学相容性，共混改性效果差。利用PA主链上极性的酰胺基与MA接枝的相容剂之间的反应可以增加界面粘合力，如MA接枝EPDM（EPDM-g-MA）、SEBS-g-MA等，通过实验对比，较软的EPDM-g-MA与之相比，硬的SEBS-g-MA是一种更为高效的共混物相容剂，它能使PP/PA6共混物的强度和韧性显著提高，并且不影响其硬度。

SEBS-g-MA分布在PA基体和PA/PP界面，起到两方面的作用：（1）增加弹性体的体积分数，起到增韧效果；（2）生成更多的弹性体-PA的接枝共聚物，这种共聚物起到类似表面活性剂的作用，有助于增加PP/PA的界面粘合力。在PP/PA/SEBS-g-MA体系中，PP/PA的质量比为70：30时，形成PP为连续相的核-壳结构，核为刚性的PA6，壳为软的弹性体。在PP6/PP物料比为50：50时，随SEBS-g-MA的用量增加，共混物的拉伸强度降低；PA6/PP物料比为75：25时，随SEBS-g-MA的量增加，共混物的拉伸强度升高。这说明适量控制配料比，将SEBS-g-MA作为增容剂，可获得刚韧平衡性较好的共混材料。

以此表明，新型弹性体SEBS是一种性能优异的塑料改性剂和相容剂，尤其官能化（如马来酸酐、磺化、氯甲基化、羟甲基化）之后，更显示出与特定体系的非凡的相容性，极具应用价值。