Care sunt proprietățile anti-îmbătrânire ale copolimerului bloc stiren-butadienă?

Copolimer bloc stiren-butadienă (SBS) este un elastomer termoplastic compus din stiren și butadienă, cu unitățile sale structurale de bază formate prin copolimerizare în bloc. Datorită proprietăților sale combinate de cauciuc și materiale plastice termoplastice, SBS își găsește aplicații extinse în diverse produse industriale și de uz zilnic. SBS prezintă o elasticitate excelentă, rezistență la abraziune și performanță de procesare. Cu toate acestea, rezistența sa la îmbătrânire este relativ slabă, mai ales atunci când este expus la factori de mediu precum lumina ultravioletă, ozonul și oxigenul, care îi degradează semnificativ proprietățile fizice și chimice. Acest articol explorează rezistența la îmbătrânire a SBS și metodele de îmbunătățire a acesteia.

Lanțurile moleculare ale SBS conțin numeroase legături duble nesaturate, făcându-l susceptibil la impactul ultraviolet și al ozonului. Sub radiația ultravioletă, legăturile duble din SBS suferă reacții de foto-oxidare, ducând la scisarea în lanț, determinând materialul să devină fragil și să piardă elasticitatea. În plus, ozonul poate ataca direct legăturile duble din SBS, declanșând reacții de ozonoliză, accelerând și mai mult îmbătrânirea SBS. Acești factori cauzează, în mod colectiv, fisurarea suprafeței, întărirea și defecțiunea SBS atunci când sunt utilizate în aer liber.

Pentru a îmbunătăți rezistența la îmbătrânire a SBS, antioxidanții sunt de obicei adăugați. Antioxidanții pot capta radicalii liberi și pot inhiba reacțiile în lanț ale radicalilor liberi, întârziind astfel degradarea oxidativă a SBS. Antioxidanții comuni includ antioxidanți fenolici, antioxidanți amine și antioxidanți fosfit. Prin adăugarea unei cantități adecvate de antioxidanți la SBS, rezistența acestuia la îmbătrânirea termic-oxidativă poate fi îmbunătățită semnificativ, prelungindu-și durata de viață.

Stabilizatorii de lumină sunt o altă clasă importantă de aditivi utilizați pentru a spori rezistența la îmbătrânire la lumină a SBS. Stabilizatorii de lumină includ în principal absorbanți de ultraviolete și screeners de lumină. Absorbantele ultraviolete pot absorbi energia ultravioletă și o pot transforma în energie termică inofensivă, protejând astfel SBS de daunele ultraviolete. Ecranele de lumină formează o peliculă protectoare pe suprafața materialului, blocând iradierea directă cu ultraviolete, încetinind astfel procesul de foto-îmbătrânire al SBS.

Adăugarea de materiale de umplutură nu numai că poate îmbunătăți proprietățile mecanice ale SBS, ci și poate îmbunătăți într-o oarecare măsură rezistența la îmbătrânire. Umpluturile comune includ negru de fum, silice și argilă. Negrul de fum, ca umplutură, poate spori rezistența și rezistența la abraziune a SBS și are o anumită rezistență la ultraviolete. Umpluturi anorganice, cum ar fi siliciul și argila, îmbunătățesc stabilitatea termică și rezistența la îmbătrânire a SBS prin creșterea rigidității materialului și reducerea mișcării lanțurilor moleculare.

Tratamentul de hidrogenare convertește legăturile duble din SBS în legături simple, reducând reactivitatea chimică a acestuia și îmbunătățind astfel rezistența la îmbătrânire a materialului. SBS hidrogenat, cunoscut sub numele de copolimer bloc de stiren-butadienă hidrogenat (SEBS), prezintă o rezistență semnificativ îmbunătățită la căldură, lumina ultravioletă și ozon, făcându-l potrivit pentru medii mai solicitante. Cu toate acestea, hidrogenarea este costisitoare și complexă, necesitând un echilibru între fezabilitatea economică și îmbunătățirea performanței.

Amestecarea SBS cu alți polimeri poate îmbunătăți semnificativ rezistența la îmbătrânire. De exemplu, amestecarea SBS cu polietilenă, polipropilenă sau etilen-acetat de vinil poate îmbunătăți stabilitatea termică și rezistența la oxidare a materialului. În plus, utilizarea nanomaterialelor precum nanoargila și nanosilica în amestecuri poate îmbunătăți în mod eficient proprietățile mecanice și rezistența la îmbătrânire a SBS.

Although Copolimer bloc stiren-butadienă (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.