石蠟基油能提高試樣的流動性、耐屈撓性和光穩定性,并且染色穩定性好,這是因為石蠟油中鏈烷烴質量分數高,芳烴質量分數很低。具有鏈狀結構的烷烴油相對于環烷烴油和芳烴油更為柔順,這有利于提高試樣的耐屈撓性。但另一方面,由于SBS的網狀結構中有很多開口,烷烴油較環烷烴油和芳烴油有更大的透過速度,從膠體中滲出的傾向更大,并且烷烴油的極性小,遷移時需要的能量小,因此更易從SBS中滲出。
由于環烷油中環烷烴含量高,能與SBS中的PB段相容,使得PB段分子鏈更加柔軟,同時,TPE/TPR環烷油的加入使得分子間的作用減弱,分子鏈的活動性增加,從而導致共混物的可塑性增加,使得鏈段運動范圍增大,拉伸時鏈段能夠充分伸展,外力消除后又容易恢復,分子鏈柔順性增加,因此SBS的扯斷伸長率增大,熔體流動指數(MI)提高、體系的硬度、300%定伸強度都有很大程度的下降。
TPR中SBS分子量大小決定了填充的多少,TPE/TPR環烷油閃點過低或者油分子量分布過寬都容易溢出。
充油橡膠對環烷油的質量指標要求中最為重要的一項是芳烴含量,它影響產品的黃變性,芳烴含量越低,產品變黃的速度越慢,產品品質越高。
(1)不能使用芳烴質量分數高的TPE/TPR環烷油。由于SBS的大分子是由聚苯乙烯(PS)樹脂段與聚丁二烯橡膠段構成的,前者位于分子兩端,PS鏈段間的作用力使其形成些物理交聯點,聚集成物理交聯區域,分散于聚丁二烯相中,呈微觀相分離狀態。而芳烴質量分數高的環烷油的溶度參數與PS的接近,芳烴分子集中在聚苯乙烯相中,削弱了交聯點。PS微區軟化后,橡膠強度損失非常大,而且芳烴質量分數越高,對SBS性能的影響就越大,所以應選擇芳烴質量分數小于6%的油品。
(2)根據相似相容原理,TPE/TPR環烷油與SBS的相容性較石蠟油好,并且強度損失小,但試樣的邵爾A型硬度相對較高,流動性、耐屈撓性和光穩定性不如填充石蠟油的好。
(3)其他油品性能對SBS性能的影響
粘重常數:油品粘重常數(VGC)的增大,彈性體拉伸強度增大,邵爾A型硬度增加得此較明顯,但當VGC太大,拉伸強度顯著下降。這是因為VGC芳烴質量分數過高,SBS的強度損失非常大。
粘度:當油品中含有一定量極性較大的芳烴時,充油SBS的MI隨著粘度的增加而降低,而邵爾A型硬度卻隨粘度的增加而增大。這是因為油品的粘度增加,相對分子質量也相應增大的緣故。在拉伸強度相當的情況下,粘度低的油品有利于提高試樣的流動性,對后加工有利。
(4)環烷油與石蠟油的區別
當前大多數工廠都是使用環烷油和石蠟油,環烷油與SBS和SEBS的接合性比較好,但是就比較粘手,而石蠟油是直鏈烷烴,手感爽滑。
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