Milyen öregedésgátló tulajdonságai vannak a sztirol-butadién blokk-kopolimernek?

Sztirol-butadién blokk kopolimer (SBS) egy hőre lágyuló elasztomer, amely sztirolból és butadiénből áll, és alapvető szerkezeti egységei blokk-kopolimerizációval jönnek létre. A gumi és a hőre lágyuló műanyagok kombinált tulajdonságainak köszönhetően az SBS széles körben alkalmazható különféle ipari és napi használatú termékekben. Az SBS kiváló rugalmasságot, kopásállóságot és feldolgozási teljesítményt mutat. Öregedésállósága azonban viszonylag gyenge, különösen akkor, ha olyan környezeti tényezőknek van kitéve, mint az ultraibolya fény, az ózon és az oxigén, amelyek jelentősen rontják fizikai és kémiai tulajdonságait. Ez a cikk az SBS öregedésállóságát és annak javítására szolgáló módszereket tárja fel.

Az SBS molekulaláncai számos telítetlen kettős kötést tartalmaznak, így érzékeny az ultraibolya és ózon hatásokra. Ultraibolya sugárzás hatására az SBS-ben lévő kettős kötések fotooxidációs reakciókon mennek keresztül, ami láncszakadáshoz vezet, aminek következtében az anyag törékennyé válik és elveszíti rugalmasságát. Ezenkívül az ózon közvetlenül megtámadhatja az SBS kettős kötéseit, ozonolízis reakciókat indítva el, tovább gyorsítva az SBS öregedését. Ezek a tényezők együttesen okozzák a felület repedését, megkeményedését és tönkremenetelét az SBS-ben kültéri használat esetén.

Az SBS öregedéssel szembeni ellenálló képességének javítására általában antioxidánsokat adnak hozzá. Az antioxidánsok képesek megragadni a szabad gyököket és gátolják a szabad gyökök láncreakcióit, ezáltal késleltetik az SBS oxidatív lebomlását. A gyakori antioxidánsok közé tartoznak a fenolos antioxidánsok, az amin antioxidánsok és a foszfit antioxidánsok. Megfelelő mennyiségű antioxidáns hozzáadásával az SBS-hez jelentősen javítható a termikus-oxidatív öregedéssel szembeni ellenálló képessége, meghosszabbítva az élettartamát.

A fénystabilizátorok az adalékanyagok másik fontos osztálya, amelyeket az SBS fényöregedésállóságának fokozására használnak. A fénystabilizátorok főként ultraibolya elnyelőket és fényszűrőket tartalmaznak. Az ultraibolya abszorberek képesek elnyelni az ultraibolya energiát és ártalmatlan hőenergiává alakítani, így megvédik az SBS-t az ultraibolya károsodástól. A fényszűrők védőfóliát képeznek az anyag felületén, blokkolva a közvetlen ultraibolya sugárzást, ezáltal lelassítják az SBS foto-öregedési folyamatát.

A töltőanyagok hozzáadása nemcsak az SBS mechanikai tulajdonságait javíthatja, hanem bizonyos mértékig javíthatja az öregedésállóságát is. A gyakori töltőanyagok közé tartozik a korom, a szilícium-dioxid és az agyag. A korom, mint töltőanyag, növelheti az SBS szilárdságát és kopásállóságát, és némi ultraibolya ellenállással rendelkezik. A szervetlen töltőanyagok, például a szilícium-dioxid és az agyag javítják az SBS hőstabilitását és öregedésállóságát azáltal, hogy növelik az anyag merevségét és csökkentik a molekulaláncok mozgását.

A hidrogénezési kezelés az SBS kettős kötéseit egyszeres kötésekké alakítja, csökkentve annak kémiai reakcióképességét, és így javítva az anyag öregedésállóságát. A hidrogénezett SBS, más néven hidrogénezett sztirol-butadién blokk-kopolimer (SEBS), jelentősen jobb hő-, ultraibolya- és ózonállóságot mutat, így alkalmassá teszi a nagyobb igénybevételt jelentő környezetek számára is. A hidrogénezés azonban költséges és bonyolult, és egyensúlyt kíván a gazdasági megvalósíthatóság és a teljesítménynövelés között.

Az SBS más polimerekkel való keverése jelentősen javíthatja az öregedésállóságát. Például az SBS polietilénnel, polipropilénnel vagy etilén-vinil-acetáttal való keverése javíthatja az anyag hőstabilitását és oxidációval szembeni ellenállását. Ezenkívül a nanoanyagok, például a nanoagyag és a nanoszilícium-dioxid keverékekben történő felhasználása hatékonyan javíthatja az SBS mechanikai tulajdonságait és öregedésállóságát.

Although Sztirol-butadién blokk kopolimer (SBS) possesses excellent mechanical properties and processing performance, its poor aging resistance limits its application in certain fields. Adding antioxidants, light stabilizers, fillers, undergoing hydrogenation treatment, or blending modifications can significantly enhance the aging resistance of SBS, expanding its application range. With the development of material science, more novel modification methods will be developed in the future to further enhance the comprehensive performance of SBS.