پلیمر SBS

پلیمر SBS:
الاستومرهای ترموپلاستیک استایرینی یا همان کشپارهای گرمانرم ساخته شده بر پایه ی استایرن (SBS)، گروه بی نظیری از مواد را به خود اختصاص می دهند که در حدود سال 1965 معرفی شدند.

آنها بسیاری از خواص لاستیکهای ولکانیزه، همچون نرمی، انعطاف پذیری و جهندگی را در عمل از خود نشان می دهند. ولیکن همانند بسپارهای گرمانرم فرآیند شده اند.الاستومرهای ترموپلاستیک استایرینیک را می توان با تجهیزات فرایندی متداول ویژه قالب گیری تزریقی پلاستیک های فرآیند نمود و مواد بر جای مانده از فرایند و دور ریز اعم از پلیسه ها و قطعات نیم ساخته را معمولا، دوباره می توان بازیافت نمود.

سرعت تولید بالا و قیمت پایین رزین SBS، موجب شده است تا رشد بازار الاستومر ترموپلاستیک، سریعتر اتفاق افتد و توسعه قابل توجهی پیدا کند. ولیکن به واسطه اینکه تبدیل به شکل نهایی برگشت پذیر است (که می تواند سبب افت خواص شود)، بعضی از خواص SBS به هنگام کاربرد نهایی همانند مانایی فشاری، مقاومت در برابر حلال و بیشترین دمای مجاز در حین کار، معمولا به خوبی لاستیکهای گرماسخت نیست.

از SBS در جاهایی که خواص فیزیکی_مکانیکی در حین مصرف یا به هنگام کاربرد نهایی اهمیت کمتری دارد، مثل کفش، عایق بندی سیم، چسب ها، مخلوط کردن پلیمرها، درزگیرها و پوشش ها، استفاده می شود.

SBSها، به خاطر ساختار شیمیایی شان، خواص ترموپلاستیک دارند. آنها ترکیبات چند فازی دارند که در آن فازها، از طریق هم بسپارش دسته ای یا کوپلیمریزاسیون BLOCK، به طور شیمیایی با یکدیگر پیوند برقرار کرده اند.حداقل یکی از فازها، پلیمری استایرینی است که در دمای اتاق سخت می‌باشد ولیکن وقتی حرارت داده شود به سیال تبدیل می‌شود. این در حالی است که فاز دیگر، ماده ی نرم تری است که در دمای اتاق، شبیه لاستیک عمل می‌کند و رفتار لاستیک مانند دارد.

اغلب پلیمرها به لحاظ ترمودینامیکی با سایر پلیمرها ناسازگار هستند و چنین مخلوط هایی در عمل به دو فاز غیر قابل امتزاج جدا می شوند.این ویژگی ها حتی وقتی که ماتریس پلیمری بخشی از همان درشت مولکول واحد می باشد، نیز وجود دارد. همانطور که در مورد کوپلیمرهای دسته ای پلی(استایرن_b_الاستومر_b_استایرن) دیده می شود.

بیشتر مولکول های پلیمری SBS، در نواحی یا قلمرو های مختلف، بخش ها یا سگمنتهای پلی استایرن انتهایی خودشان را دارند.در دمای اتاق، این نواحی پلی استایرینی، سخت می باشند و به عنوان اتصالات عرضی عمل می‌کنند، که زنجیره های الاستومری را به یکدیگر متصل نموده و یک شبکه سه بعدی را پدید می آورند، ولی در الاستومر های ترموپلاستیک، وقتی که ماده حرارت می بیند یا در حلال ها حل شده است، قلمروها، استحکام خود را از دست می دهند و موجب جریان یافتن پلیمر می شوند.

وقتی که مذاب پلیمر دوباره سرد می شود یا حلال تبخیر می شود، قلمرو ها دوباره سخت می‌شوند و شبکه دوباره به حالت اولیه خود برگشته و شکل یا هویت و ماهیت ابتدایی خود را باز میابند.

مهم ترین خاصیت این نوع پلیمرها برای مقاصد تجاری، تشابه ساختاری آن ها، حد اقل در دمای اتاق به لاستیک های ولکانیزه می‌باشد.

SBSها در دمای اتاق، استحکام کششی در دامنه 560_3,500 psi دارند و درصد ازدیاد طول آنها در نقطه شکست در محدوده 250_820% قرار دارد. دو دلیل برای بالا بودن این مقادیر وجود دارد:

• 1_نواحی پلی استایرینی سخت به عنوان فیلتر تقویت کننده عمل می کنند.
• 2_با در نظر گرفتن استحکام کششی افزایش یافته.

می توان این طور نتیجه گیری کرد که زنجیر های در هم گره خورده و بهم پیچیده بر روی هم می لغزند و در اثر لغزش آن ها بر روی یکدیگر، تنش کششی بیشتری باید اعمال شود تا پارگی یا شکست رخ دهد.

نشان داده شده است که در مواد دارای ساختار ثابت پلی استایرینی، مدول کششی و استحکام کششی پلیمرهای دسته ای استایرینیک، مستقل از وزن مولکولی می باشند و به آن بستگی ندارد.البته تا مادامی که وزن مولکولی ساختار پلی استایرن، برای تشکیل یک پیوند قوی و ایجاد یک ناحیه ساختاری کاملا مجزا، به اندازه کافی بالا باشد.

این مواد بایستی در مقابل تخریب اکسایشی و در برخی از موارد نیز در برابر نور خورشید، بسته به کاربرد نهایی شان حفاظت شوند.ترکیباتی از فنلهای ممانعت شده و تیو دی پروپیونات که به طور همزمان در فرمولاسیون افزوده می شوند، می توانند آنتی اکسیدان های موثری باشند.همچنین ترکیباتی از بنزو تری آزول ها و آمینهای ممانعت شده، به عنوان پایدار کننده های UVموثری در برابر تابش فرابنفش، عمل مینمایند.

برای محصولاتی که لازم نیست در برابر نور شفاف باشند، می توان از پیگمان های تیتانیم دی اکسید (Tio2) و کربن بلاک نیز به عنوان محافظ های موثر UV استفاده کرد.

بسیاری از انواع الاستومر های ترموپلاستیک استایرینی، به این دلیل تولید می‌شوند که شرایط ویژه متناسب با کاربرد نهایی قطعه را فراهم آورند.

کوپلیمرهای دسته ای استایرینیک چند منظوره وبا کاربرد عمومی که به هنگام آمیزه سازی شدن، با پایداری بهبودیافته، در عمل محلول می‌باشند، برای پوشش های سیم و کابل و کاربرد های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.کامپاند های سخت و صلب برای استفاده در قالب گیری تزریقی و اکستروژن، تهیه می‌شوند.

همانند اغلب لاستیک های ولکانیزه شده و برخلاف بیشتر بسپارهای گرمانرم (ترموپلاستیک ها) الاستومر های ترموپلاستیک استایرینی، وقتی که محصول فقط به صورت پلیمر خالص تهیه می‌شود، هیچ کاربرد تجاری ندارد.

بسته به شرایط ویژه برای هر کاربرد نهایی محصول، ناگزیر پلیمر خالص بایستی با پلیمرهای دیگر، روغن ها، فیلرها و افزودنی های متناسب با کاربرد نهایی، آمیزه سازی شوند.

تقریبا در همه موارد، مقدار کوپلیمر دسته ای در محصولات به دست آمده، کمتر از 50% می‌باشد.

مزایای SBS:

• خواص مکانیکی خوب و ازدیاد طول بالا در دمای اتاق.
• رزین های SBS قیمت پایینی دارند.
• از تجهیزات فرآیندی بسپارهای گرمانرم برای فرایند نمودن آنها می توان استفاده کرد.
• مواد اضافی بر جای مانده از فرآیند را می توان دوباره بازیافت نمود.
• افزودنی عالی در آمیزه کاری که به منظور اصلاح کننده ضربه به فرمولاسیون اضافه می‌شود.

معایب ومحدودیت های SBS:

• خواص مانایی فشاری ضعیف.
• مقاومت ضعیف در مقابل حلال.
• مقاومت ضعیف در دمای بالا.
• فقط برای کاربرد های غیر بحرانی می توان از آن استفاده کرد.یعنی در جاهایی که حساسیت کاری در مصرف نهایی آن وجود نداشته باشد.

کاربرد های نوعی SBS:

• جایگزین لاستیک ولکانیزه شده.
• قطعات SBS که به روش قالب گیری تزریقی شکل داده و فرآیند شده اند به دمای کاربرد نهایی متوسطی نیاز دارند، به عنوان مثال برای صنایع کفش، بسته بندی مواد غذایی و صنایع پرده و مبلمان.
• اکستروژن ورقه ها، لوله ها و پوشش های سیم.
• اصلاح کننده ضربه برای آمیزه کاری.
• چسب ها، درزگیر ها و پوشش ها.
• افزایش دهنده شاخص ویسکوزیته برای روغن های روان کننده.
• آمیزه های پلیمری یا مخلوط های پلیمری.
• در نقش اصلاح کننده برای مواد گرماسخت.