SIBS流变性能研究
2021-06-29邢立江张书会
邢立江,张书会
(1.中国石化巴陵石化公司橡胶部,湖南 岳阳 414014;2.中国石化巴陵石化公司物资采购中心,湖南 岳阳 414014)
热塑性弹性体是一类在常温下显示橡胶弹性、高温下能塑化成型的高分子材料,如苯乙烯-丁烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)等,它们各具特色,应用广泛[1-3]。SIBS综合了SIS和SBS的性能特点[4],弥补了两者在某些应用领域的不足,受到广泛关注。作为粘合剂,SIBS较SIS具有更优异的低温性能和冲切性能;以SIBS改性的沥青,其高温储存性显著提高。作者在此探讨分子链中间段结构、苯乙烯与异戊二烯/丁二烯的质量比[m(S)∶m(IB)]、异戊二烯与丁二烯的质量比[m(I)∶m(B)]、分子链中间段苯乙烯加入量、分子量及温度对SIBS流变性能的影响,为改善SIBS的加工性能提供帮助。
1 实验
1.1 材料与试剂
SIS-1209,中国石化巴陵石化公司橡胶部;SIBS,自制小试样品。
苯乙烯、丁二烯、异戊二烯、环己烷[5]等均为聚合级;正丁基锂为工业级。
1.2 性能测试方法
流变性能:参照文献[6],采用流变仪测试流变性能。
剪切速率(γ)、剪切应力(τ)、表观剪切黏度(η)分别按式(1)、(2)、(3)计算:
(1)
(2)
(3)
式中:R1为筒料半径,mm;v为加载速率,mm·s-1;R2为毛细管半径,mm;F为载荷,N;L为毛细管长度,mm。
2 结果与讨论
2.1 分子链中间段结构对SIBS流变性能的影响
按分子链中间段异戊二烯和丁二烯聚合形式的不同,SIBS的结构可分为嵌段均聚结构及无规共聚结构。分别合成分子量为100 000 g·mol-1、m(S)∶m(IB)为29∶71、m(I)∶m(B)为50∶50的嵌段均聚结构和无规共聚结构SIBS,其在180 ℃下的流变性能如图1所示。……
