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Dec 23,2024 中壢科技

ブロックの長さ分布は、弾力性、硬度、溶融流など、SBの特性にどのように影響しますか?

ブロックの長さ分布 スチレン - ブタジエンブロック共重合体(SBS) 、具体的には、スチレンブロックの長さとブタジエンブロックの長さの比率は、材料の機械的特性、処理挙動、および全体的な性能を決定する上で重要な役割を果たします。ブロックの長さ分布は、ハード(スチレン)とソフト(ブタジエン)ブロックの間の形態と相分離に影響を与えることにより、弾性、硬度、溶融流、熱安定性などの特性に影響します。

SBSプロパティに対するブロック長分布の重要な効果:
弾性
長いブタジエンブロック:ブタジエンブロックの長さがスチレンブロックに比べて長くなると、材料はより高い弾力性とより良いリバウンド特性を示します。これは、ゴム状と柔軟性のあるブタジエンブロックが、変形して回復する能力を高めるためです。
効果:ブタジエンセグメントが長い材料はより伸縮性が高く、休憩時の伸びと優れた柔軟性を提供します。これにより、材料は履物、シール、伸縮性の接着剤などの用途に適しています。
より短いブタジエンブロック:逆に、より短いブタジエンブロックは、変形をサポートするためのゴム状(柔軟な)材料が少ないため、弾力性が低下した硬い材料になります。スチレンブロックのより高い割合の存在は、剛性を高めます。
効果:材料はより厳格で、変形からの回復が少なくなり、柔軟性の安定性と強度が柔軟性(硬い接着剤、自動車部品など)よりも重要であるアプリケーションに適しています。

硬度
より長いスチレンブロック:スチレンブロックが長くなると、スチレンは室温で硬くてガラスのポリマーであるため、材料はより硬く硬くなります。スチレンが長くなるほど、材料は熱可塑性樹脂のように機能し、硬度が高まります。
効果:長いスチレンブロックを備えたSBは、より高い硬度(海岸Aまたは海岸Dの硬度で測定)とより高い引張強度を示し、耐久性と耐摩耗性を必要とするエンジニアリングコンポーネント、コーティング、接着剤などの硬質アプリケーションに適しています。
より短いスチレンブロック:一方、より短いスチレンブロックは、コポリマーの全体的な剛性を低下させ、より柔らかく、より柔軟な材料につながります。
効果:短いスチレンブロックを備えたSBは、硬度が低く、履物、ジェル、柔軟な接着剤など、弾力性と快適さが必要な柔らかく柔軟な用途に適しています。

溶融流と加工性
短いスチレンとより長いブタジエンブロック:スチレンブロックが短く、ブタジエンブロックが長くなると、材料は処理中に粘度が低くなり、溶けて処理が容易になります。ブタジエンブロックのより柔らかく、ゴム状の性質により、コポリマーの流れがより流れやすくなります。
効果:このブロック構造を持つSBSは、押し出しや射出成形などの標準的な技術を使用して処理しやすいです。これは、高い溶融流と処理の容易さが重要なアプリケーションにとって有益です。
より長いスチレンブロック:より長いスチレンブロックを使用すると、硬くて硬いブロックの含有量が高いため、材料はより粘性が高くなり、特に高速またはハイスループットアプリケーションでの処理困難が増加します。
効果:より長いスチレンブロックを備えたSBは、溶融流の特性が低い傾向があります。これにより、加工温度が高くなるか、粘度を低下させ、処理を容易にするために流動性を向上させる必要がある場合があります。

形態と相分離
より長いブタジエンブロック:より長いブタジエンブロックは、スチレン相とブタジエン相の間でより明確に定義された相分離につながる傾向があります。これにより、より顕著なゴム状ドメインと硬いポリスチレンドメインが顕著になり、材料の弾性回復と柔軟性が向上します。
効果:ブタジエンブロックが長いSBは弾力性が向上しますが、位相分離により、高強度が必要な特定の用途でも強度が低下する可能性があります。この構成では、スチレン相とブタジエン相の間の界面相互作用は弱くなっています。
より短いブタジエンブロック:ブタジエンブロックが短い場合、相分離は顕著ではなく、より均一な形態につながります。これにより、機械的強度が改善されますが、弾力性が犠牲になります。
効果:Butadieneブロックが短いSBはより硬く、寸法の安定性と強度が改善されていますが、弾力性と柔軟性が低下します。

Styrene-Butadiene Block Copolymer

引張強度と耐久性
より長いスチレンブロック:より長いスチレンブロックは、材料がストレス下での変形に対する引張強度と抵抗を増加させます。これにより、破壊せずに機械的ストレスに耐えるコポリマーの能力が向上します。
効果:長いスチレンブロックを備えたSBSは、自動車部品、耐衝撃性のある製品、または時間の経過とともに完全性を維持する必要があるコーティングなどの高ストレス用途により適しています。
短いスチレンブロック:短いスチレンブロックは、より延性があり、ストレス下で伸びて伸長する能力を備えた材料をもたらしますが、過酷な環境での引張強度と耐久性が低いことに苦しむ可能性があります。

熱安定性とガラス遷移温度(TG)
長いスチレンブロック:スチレンのTGはブタジエンのTGよりもはるかに高いため、スチレンブロックが長くなると、コポリマーのTGが増加します。これにより、より高い温度での熱安定性が向上し、材料が高温用途に適しています。
効果:長いスチレンブロックを備えたSBSは、高温環境または材料が屋根材やエンジン部品などのサービス中に高温を経験する製品でより良くパフォーマンスを発揮します。
長いブタジエンブロック:長いブタジエンブロックの存在は通常、TGを低下させ、低温での柔軟性を向上させますが、材料の高温性能を低下させる可能性があります。
効果:ブタジエンブロックが長いSBは、履物やシールなどの柔軟性と弾力性の回復が重要な低温アプリケーションに適しています。

老化と環境抵抗
より長いスチレンブロック:より長いスチレンブロックは、特に材料が紫外線、オゾン、または高熱にさらされる環境で、SBの耐薬品性と老化の安定性を改善する傾向があります。より剛性のあるスチレンブロックは、構造的な安定性を提供し、時間の経過とともに分解を減らします。
効果:スチレンブロックが長いSBSは、屋根材、道路建設、自動車筋トリッピングなどの屋外アプリケーションに適しています。材料は、過酷な状態に長期的にさらされることがあります。
より長いブタジエンブロック:ブタジエンセグメントは酸化的分解を起こしやすいため、長いブタジエンブロックは化学的分解と老化に対する材料の耐性を減らすことができます。
効果:ブタジエンブロックが長いSBSには、特に屋外または長期の用途向けに、風化耐性を改善するために追加の安定剤または抗酸化物質が必要です。

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