Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—polimer modifiyeli bitüm (PMB) asfalt kaplama, su yalıtımlı çatı membranı, sıcakta eriyen basınca duyarlı yapıştırıcı (HMPSA), ayakkabı dış tabanı, yumuşak dokunuşlu TPE üst kalıplama, tıbbi cihaz, tel ve kablo ve polimer darbe modifikasyonu sektörlerinde Stirenik Blok Kopolimerler (SBC), Stirenik Termoplastik Elastomerler (TPE-S / TPS), SBS (Stiren-Bütadien-Stiren, CAS 9003-55-8), SEBS (Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren / Hidrojene SBS, CAS 66070-58-4), SIS (Stiren-İzopren-Stiren, CAS 25038-32-8), Europrene SOL T, Kraton D ve G, Vector, Calprene, Taipol ve Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) kimyasal, ISO ve ticari eş adlarıyla dünya çapında ticareti yapılan—servis sıcaklıklarında vulkanize kauçuğun elastik geri toparlanmasını, 150 °C'nin üzerinde termoplastiklerin hızlı eriyik işlenebilirliği ve geri dönüştürülebilirliğiyle birleştiren, faz ayrımlı triblok ve radyal termoplastik elastomerlerin dünya çapında hacim bakımından en büyük ailesini oluşturur. Ataman Kimya tarafından, uyarlanmış stiren/elastomer oranlarında (ağırlıkça %13 ila %43 stiren), doğrusal (A-B-A) ve radyal/yıldız ((A-B)nX) moleküler mimarilerde ve kuru veya yağla genişletilmiş sınıflarda, gözenekli kırıntı, toz kaplı/yoğun granül ve ince toz fiziksel biçimlerinde sunulan Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), modern altyapı, yapıştırıcılar, tüketim malları ve otomotiv mühendisliği için temel elastomerik polimerler olarak görev yapar.
Makromoleküler düzeyde Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), düşük camsı geçişli bir Elastomerik orta bloğun ("B" yumuşak blok, Tg2 ~ -55 ila -90 °C) her iki ucuna kimyasal olarak bağlanmış iki camsı, rijit Polistiren uç blok ("A" sert bloklar, camsı geçiş sıcaklığı Tg1 ~ +95 ila +100 °C) oluşturmak üzere alkil lityum başlatıcılar kullanılarak hassas kontrollü yaşayan anyonik çözelti polimerizasyonuyla sentezlenir; orta blok SBS'de doymamış 1,3-bütadien, SEBS'de katalitik olarak hidrojene edilmiş doymuş etilen-bütilen veya SIS'de doymamış cis-1,4-izoprendir. Aromatik polistiren uç blokları ile alifatik elastomerik orta bloklar termodinamik olarak karışmadığından, +90 °C'nin altında polistiren uç bloklar mikro faz ayrımıyla, sürekli üç boyutlu elastomerik ağı sabitleyen çok işlevli fiziksel çapraz bağ birleşim noktaları olarak davranan, rijit 20 ila 30 nm küresel veya silindirik nano bölgeler oluşturur!
Bir ekstrüderde, enjeksiyon kalıplama makinesinde, sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırıcısında veya sıcak bitüm değirmeninde polistiren bölgelerin yumuşama sıcaklığının (150 ila 210 °C) üzerine ısıtıldığında—veya hidrokarbon çözücülerde çözündüğünde—Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içindeki bu fiziksel polistiren bölgeler tersinir olarak ayrışır; polimerin kolayca akmasına, altlıkları ıslatmasına veya dağılmasına ve ardından kükürtle vulkanizasyon olmadan soğur soğumaz yüksek dayanımlı elastik bir ağa yeniden kilitlenmesine olanak tanır!
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içindeki üç polimer sınıfının her biri özel bir mühendislik rolünü yerine getirir: SBS, asfalt karayolları, şalümo ile uygulanan çatı membranları ve TPR ayakkabı tabanları için yüksek çekme dayanımı (18 ila 32 MPa), -90 °C düşük sıcaklık esnekliği ve olağanüstü bitüm ve polistiren uyumluluğu sağlar; SEBS, yumuşak dokunuşlu TPE üst kalıplama ve tıbbi hortumlar için 200–300 phr'ye kadar beyaz mineral yağ emerken UV ışığına, ozona ve 250 °C ısıl yaşlanmaya direnen %100 doymuş etilen-bütilen orta bloğa sahiptir; SIS ise sıcakta eriyen basınca duyarlı bantlarda, etiketlerde ve hijyen yapıştırıcılarında benzersiz halka yapışkanlığı ve soyulma yapışması sağlayan düşük modüllü poliizopren orta bloğa sahiptir.
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin doğrusal ve radyal sınıfları için Ataman Kimya ile iş birliği, stiren içeriği, diblok/triblok oranı, çözelti viskozitesi, eriyik akış hızı (MFR) ve antioksidan stabilizasyonu üzerinde sıkı kontrolü garanti eder. Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin tam olarak uygun sınıfının seçilmesi, kompaund üreticilerinin ve formülatörlerin PG sınıflı asfaltlarda yumuşama noktasını, PSA bantlarda kayma altında tutma gücünü ve kalıplanmış TPE ürünlerde yüzeye kusma oluşturmayan hava koşullarına dayanımı optimize etmesini sağlar.
CAS Numarası: SBS (Stiren-Bütadien-Stiren Blok Kopolimeri): 9003-55-8 (Benzen, etenil-, 1,3-bütadien ile polimer); SEBS (Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren / Hidrojene Stiren-Bütadien Blok Kopolimeri): 66070-58-4 (Benzen, etenil-, 1,3-bütadien ile polimer, hidrojene); SIS (Stiren-İzopren-Stiren Blok Kopolimeri): 25038-32-8 (Benzen, etenil-, 2-metil-1,3-bütadien ile polimer)
EC Numarası: AB REACH Madde 2(9) uyarınca EINECS monomer listesinden muaf polimer maddeler (NLP / ECHA Polimer Liste Numaraları: SBS: 618-367-6; SEBS: 613-894-8; SIS: 607-506-9; bileşen monomerler Stiren EC 202-851-5, 1,3-Bütadien EC 203-450-8 ve İzopren EC 201-143-3 tamamen REACH kayıtlıdır)
Moleküler Formül: SBS: (C8H8)x-(C4H6)y-(C8H8)z; SEBS: (C8H8)x-[-(CH2-CH2)m-(CH2-CH(C2H5))n-]y-(C8H8)z; SIS: (C8H8)x-(C5H8)y-(C8H8)z (Yüksek molekül ağırlıklı A-B-A doğrusal veya (A-B)nX radyal triblok ve çok kollu blok kopolimerler)
Molekül Ağırlığı: Ağırlıkça Ortalama Molekül Ağırlığı (GPC ile Mw): Doğrusal SBS: 80,000 ila 160,000 g/mol; Radyal (Yıldız Dallanmış) SBS: 200,000 ila 400,000 g/mol; Doğrusal/Yüksek MA SEBS: 60,000 ila 320,000 g/mol; Doğrusal/Radyal SIS: 100,000 ila 240,000 g/mol (Yaşayan anyonik polimerizasyon nedeniyle Polidispersite İndeksi Mw/Mn tipik olarak 1.05 ila 1.25)
INCI Adı: STİREN/BÜTADİEN KOPOLİMERİ (SBS için), HİDROJENE STİREN/BÜTADİEN KOPOLİMERİ (SEBS için) ve STİREN/İZOPREN KOPOLİMERİ (SIS için; CosIng işlevleri: Hidrokarbon kozmetik jellerde ve depilasyon/tıbbi yapıştırıcılarda Viskozite Kontrol Edici, Film Oluşturucu, Bağlayıcı ve Yağ Jelleştirici Maddeler)
E Numarası: Atanmamıştır (Endüstriyel termoplastik elastomerler, polimer modifiye ediciler ve yapıştırıcı/sızdırmazlık maddesi ham maddeleri; gıda katkı maddesi değildir; ancak SBS, SEBS ve SIS'nin belirli leke bırakmayan antioksidan sınıfları, ABD FDA 21 CFR 175.105, 21 CFR 177.1810 ve AB Tüzüğü (AB) No 10/2011 kapsamında gıdayla dolaylı temas eden ambalajlar, kapaklar ve yapıştırıcılar için onaylıdır)
Erime Noktası: İki Fazlı Camsı Geçiş (Tg) Davranışı (Kristalin erime noktası olmayan Amorf Blok Kopolimerler): Yumuşak Elastomerik Orta Blok Camsı Geçişi (Tg1): SBS = -85.0 ila -90.0 °C, SEBS = -55.0 ila -60.0 °C, SIS = -60.0 ila -65.0 °C; Sert Polistiren Uç Blok Camsı Geçişi (Tg2): Üç tipin tamamı için +95.0 ila +100.0 °C; Termoplastik Eriyik İşleme / Bölge Ayrışması Akış Aralığı: 150.0 ila 220.0 °C (Stiren içeriğine bağlı olarak Vicat Yumuşama Noktası ~65 ila 90 °C)
Kaynama Noktası: Uygulanamaz (Uçucu olmayan yüksek molekül ağırlıklı katı polimerler; havada termal bozunma başlangıcı, doymamış SBS ve SIS için ~250 ila 270 °C'nin, doymuş hidrojene SEBS için ~300 ila 320 °C'nin üzerindedir; Katı polimerin Parlama Noktası > 280 ila 300 °C; Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı ~390 ila 440 °C)
Viskozite: Eriyik Akış Hızı (MFR, ASTM D1238 / ISO 1133): SBS (200 °C / 5.0 kg): < 1.0 g/10 dak (yüksek MA radyal bitüm sınıfları) ila 5.0–25.0 g/10 dak (doğrusal ayakkabı/yapıştırıcı sınıfları); SEBS (230 °C / 5.0 kg): < 1.0 g/10 dak (yüksek MA yağ emici toz sınıfları) ila 5.0–35.0 g/10 dak (orta MA enjeksiyon/yapıştırıcı sınıfları); SIS (200 °C / 5.0 kg): 3.0 ila 25.0 g/10 dak; Çözelti Viskozitesi (25 °C'de Toluen İçinde Ağırlıkça %25, Brookfield LV): Molekül ağırlığına ve doğrusal veya radyal mimariye bağlı olarak 500 ila 20,000 mPa·s (cP)
Yoğunluk: 20–23 °C'de Özgül Ağırlık (ASTM D792 / ISO 1183): SBS: 0.93 ila 0.95 g/cm3 (%30 stiren sınıfları için tipik olarak 0.94 g/cm3); SEBS: 0.90 ila 0.92 g/cm3 (tipik olarak 0.91 g/cm3); SIS: 0.92 ila 0.93 g/cm3 (Gözenekli granüllerin/kırıntının Yığın Yoğunluğu: 0.30 ila 0.45 g/cm3; yoğun granüller: 0.50 ila 0.60 g/cm3)
En Sık Karşılaşılan Eş Adlar:
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS)
Stirenik Blok Kopolimerler (SBC)
Stirenik Termoplastik Elastomerler (TPE-S / TPS)
Termoplastik Elastomerler (SBS, SEBS, SIS)
SBS (Stiren-Bütadien-Stiren Blok Kopolimeri)
SEBS (Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren Blok Kopolimeri)
SIS (Stiren-İzopren-Stiren Blok Kopolimeri)
Hidrojene Stiren-Bütadien-Stiren (H-SBS / SEBS)
Polistiren-blok-polibütadien-blok-polistiren (SBS)
Polistiren-blok-poli(etilen-ran-bütilen)-blok-polistiren (SEBS)
Polistiren-blok-poliizopren-blok-polistiren (SIS)
TPR (Termoplastik Kauçuk)
Doğrusal SBS / Radyal SBS (Yıldız Dallanmış SBS)
Yağla Genişletilmiş SBS (OE-SBS)
SBS 1301 (Doğrusal %30 Stiren) / SBS 1401 ve 4303 (Radyal %30 Stiren)
Europrene SOL T (SBS ve SIS serileri)
Kraton D (SBS ve SIS serileri) / Kraton G (SEBS serisi)
Vector (SIS ve SBS serileri, ör., Vector 4111A, 4113, 4114A, 4211A)
Calprene / Solprene (SBS ve SEBS serileri)
Taipol (SBS, SEBS ve SIS serileri)
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) (Türkçe)
Stirenik Blok Kopolimerler (SBS / SEBS / SIS)
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) NEDİR?
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—uluslararası polimer adlandırmasında Stirenik Blok Kopolimerler (SBC'ler) olarak bilinen ve ISO 18064 kapsamında Stirenik Termoplastik Elastomerler (TPS veya TPE-S) olarak standartlaştırılmış—molekülleri triblok (A-B-A) veya çok kollu radyal ((A-B)nX) zincirler olarak tasarlanmış sentetik yüksek performanslı elastomerlerdir. Emülsiyon SBR 1502 gibi istatistiksel rastgele kopolimerlerin (stiren ve bütadien monomerlerinin polimer zinciri boyunca rastgele dağıldığı, soğuk akmayı önlemek için tersinmez kükürt vulkanizasyonu gerektiren tek bir ara camsı geçiş sıcaklığı Tg ~ -50 °C oluşturduğu) aksine, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) sert stiren monomerlerini saf uç bloklara ("A"), yumuşak dien/olefin monomerlerini ise saf bir merkezi bloğa ("B") ayırır.
Bu blok mimari, oda sıcaklığında iki fazlı bir nano morfoloji oluşturur:
Sert Faz (Polistiren Uç Bloklar, "A", ağırlıkça %14 ila %43): +95 ila +100 °C camsı geçiş sıcaklığına (Tg) sahip komşu zincirlerin polistiren uç blokları, camsı, gözle görülemeyecek kadar küçük nano bölgeler (20 ila 30 nm çapında) halinde kümelenir. Bu bölgeler görünür ışığın dalga boyundan (400 ila 700 nm) daha küçük olduğundan, dolgusuz Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), camsı stiren bölgeleri elastomer zincirlerini sürünme ve kalıcı deformasyona karşı kilitlerken su berraklığında şeffaf ürünlere formüle edilebilir.
Yumuşak Faz (Elastomerik Orta Blok, "B", ağırlıkça %57 ila %86): Rijit polistiren nano bölgeler arasında köprü oluşturan, yüksek uzama (%500 ila %1,200), düşük basma kalıcı deformasyonu ve sıfır altı sıcaklıklarda esneklik sağlayan esnek, düşük Tg'li elastomerik orta blok zincirlerdir:
- SBS'de (Stiren-Bütadien-Stiren, CAS 9003-55-8): Orta blok, en düşük camsı geçiş sıcaklığını, en yüksek çekme dayanımını ve yol/çatı bitümü ile polistiren plastiklerde asfalten/malten fraksiyonlarıyla optimum uyumluluğu sağlayan doymamış polibütadiendir (Tg ~ -90 °C).
- SEBS'de (Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren, CAS 66070-58-4): Orta blok, ~%35–%45 1,2-vinil birimleri içeren, doymamış zinciri tamamen doymuş rastgele bir etilen-bütilen kopolimerine (Tg ~ -55 °C) dönüştüren, katalitik olarak hidrojene edilmiş polibütadiendir. Omurgada sıfır çift bağla (C=C) SEBS, UV bozunmasına, ozon çatlamasına ve 200–260 °C ekstrüzyon/enjeksiyon kalıplama sırasında termal sararmaya karşı neredeyse bağışıktır.
- SIS'de (Stiren-İzopren-Stiren, CAS 25038-32-8): Orta blok, yüksek bir dolaşıklık molekül ağırlığına (polibütadien için ~1,800 g/mol'e karşılık ~6,000 g/mol) ve düşük Dahlquist plato modülüne sahip doymamış cis-1,4-poliizoprendir (Tg ~ -60 °C); bu özellikler SIS'yi basınca duyarlı yapıştırıcılar için C5 alifatik yapışkanlaştırıcı reçinelere benzersiz biçimde yatkın hale getirir!
STİRENİK BLOK KOPOLİMERLERİN (SBS, SEBS, SIS) TARİHSEL GELİŞİMİ VE EVRİMİ
Michael Szwarc'ın 1956 yılında "yaşayan anyonik polimerizasyonu" çığır açıcı biçimde keşfetmesinin ardından, Shell Development Company'deki araştırmacılar (Holden ve Milkovich), ilk ticari A-B-A triblok termoplastik kauçukları—SBS ve SIS—1960'ların başında sentezlemiş ve 1965 yılında Kraton ticari markası altında piyasaya sunmuştur. Endüstri tarihinde ilk kez ayakkabı üreticileri, yapıştırıcı formülatörleri ve asfalt mühendisleri, kükürtlü kürleyiciler, hızlandırıcılar veya 20 dakikalık vulkanizasyon pres çevrimleri olmadan, standart termoplastik ekstrüderlerde, enjeksiyon kalıplama preslerinde ve sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırıcılarında yüksek dayanımlı bir kauçuğu işleyebilmiştir.
1970'lerin başında, SBS ve SIS'nin doymamış polibütadien ve poliizopren orta bloklarının dış ortam UV oksidasyonuna, ozon çatlamasına ve 200 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık bozunmasına duyarlılığını aşmak için ikinci nesil hidrojene Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren (SEBS) polimerleri ticarileştirilmiştir. Takip eden beş on yıl boyunca, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin küresel üretimi yılda 2.5 milyon metrik tonu aşarak polimer modifiyeli asfalt karayollarının, şalümo ile uygulanan su yalıtım membranlarının, sıcakta eriyen ambalaj/bebek bezi yapıştırıcılarının ve yumuşak dokunuşlu tüketici ve tıbbi TPE'lerin temel taşı haline gelmiştir.
MOLEKÜLER MİMARİ: DOĞRUSAL İLE RADYAL (YILDIZ DALLANMIŞ) VE DİBLOK İLE TRİBLOK KARŞILAŞTIRMASI
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) sınıfı seçilirken, dört yapısal değişken reolojik ve mekanik performansı belirler:
Doğrusal (A-B-A) ve Radyal / Yıldız Dallanmış ((A-B)nX) Mimari:
- Doğrusal Triblok Kopolimerler (S-B-S, S-EB-S veya S-I-S): Ardışık monomer eklenmesiyle (önce Stirenin, ardından Bütadien/İzoprenin, sonra ikinci bir Stiren yükünün polimerleştirilmesi) veya 2 kollu bağlama ile sentezlenir. Doğrusal sınıflar, belirli bir molekül ağırlığında daha düşük çözelti ve eriyik viskozitesine, daha yüksek kopma uzamasına, ılık bitüm veya çözücülerde hızlı çözünmeye ve ayakkabı enjeksiyon kalıplama ile sıcakta eriyen yapıştırıcı kaplamada düzgün eriyik akışına sahiptir.
- Radyal / Yıldız Dallanmış Kopolimerler ((S-B)nX; burada n = merkezi bir silisyum tetraklorür SiCl4 veya çok işlevli ester çekirdeği çevresinde bağlanmış 3 veya 4 kol): Eşit toplam molekül ağırlığında (ör., Mw = 250,000 ila 350,000 g/mol), 4 kollu yıldız dallanmış radyal SBS, doğrusal zincire göre daha küçük bir hidrodinamik yumak hacmi kaplar; böylece daha kolay karıştırma için daha düşük çözelti viskozitesi sağlarken molekül başına 4 polistiren sabitleme bloğu sunar! Polimer Modifiyeli Bitümde (PMB) ve çatı membranlarında radyal SBS sınıfları, daha düşük dozlarda (ağırlıkça %3.5 ila %5.0) yoğun üç boyutlu bir ağ oluşturur ve Halka-Bilye Yumuşama Noktasını doğrusal SBS'ye göre 5 ila 12 °C daha fazla yükseltir!
Stiren İçeriği (Ağırlıkça % Polistiren Uç Blok):
- Düşük Stiren (ağırlıkça %13 ila %22 Stiren; SIS yapıştırıcı sınıfları ve ultra yumuşak SEBS sınıfları için tipik): Polistiren bölgeler, sürekli bir kauçuk matrisinde yalıtılmış küreler oluşturarak düşük modül, ultra yumuşak Shore A sertliği (30 ila 50 Shore A) ve maksimum basınca duyarlı yapışkanlık sağlar.
- Orta Stiren (ağırlıkça %28 ila %33 Stiren; SBS yol/çatı/ayakkabı sınıflarının %80'i ve standart SEBS kompaund sınıfları için standart): Polistiren bölgeler, kauçuk matrisinde birbirine bağlı altıgen silindirler oluşturarak yüksek çekme dayanımı (20 ila 32 MPa), elastik geri toparlanma ve Shore A 65–78 sertliğinin optimum dengesini sağlar.
- Yüksek Stiren (ağırlıkça %38 ila %45 Stiren): Polistiren bölgeler dönüşümlü lameller oluşturarak yüksek sertlik (Shore A 85 ila Shore D 45), yüksek rijitlik ve ayakkabı dış tabanları ile HIPS/GPPS darbe modifikasyonu için üstün akış sağlar.
Triblok ve Diblok İçeriği (% S-B veya % S-I Diblok):
Saf bir A-B-A triblok zincirde (< %1 diblok; Vector 4111A veya 4211A SIS gibi), kauçuk orta bloğun her iki ucu polistiren bölgelere sabitlenir ve kohezyonel kayma dayanımı ile yüksek sıcaklıkta tutma gücü (SAFT) en üst düzeye çıkar. Buna karşılık, bağlanmamış A-B diblok zincirlerinin (hijyen/etiket SIS sınıflarındaki S-I diblok gibi) kasıtlı olarak ağırlıkça %15 ila %50 oranında dahil edilmesi, sıcakta eriyen yapıştırıcının viskozitesini düşüren, plato modülünü azaltan ve güçlü halka yapışkanlığını ve düşük sıcaklıkta soyulma yapışmasını artıran "serbest elastomerik zincir uçları" oluşturur!
Gözenekli Kırıntı ("Kabarık Granül"), Yoğun Granül ve Mikronize Toz Morfolojilerinin Karşılaştırılması:
- Gözenekli Granüller / Kırıntı (özgül yüzey alanı 1 ila 5 m2/g) ve Mikronize Tozlar, PMB asfalt tesislerinde hızlı bitüm çözünmesi, çözücülü yapıştırıcılar ve SEBS kompaund üretiminde yüksek miktarlarda (100–250 phr) parafinik beyaz yağla kuru karıştırma için kullanılır.
- Yoğun Granüller (talk veya silisle tozlanmış), çift vidalı ekstrüderlere, sıcakta eriyen yapıştırıcı yoğurucularına ve enjeksiyon kalıplama makinelerine doğrudan hacimsel/gravimetrik hazne beslemesi için tasarlanmıştır.
ENDÜSTRİYEL ÜRETİM VE İMALAT PROSESLERİ
Ataman Kimya tarafından tedarik edilen ticari Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), susuz hidrokarbon çözeltisinde yaşayan anyonik polimerizasyonla üretilir:
Aşama 1 (Monomer ve Çözücü Saflaştırması ve sek-Bütillityum Başlatması):
Polimerizasyon sınıfı siklohekzan çözücü, stiren monomeri ve 1,3-bütadien (SBS/SEBS için) veya izopren (SIS için), eser nem, oksijen ve TBC inhibitörünü < 1 ppm'e kadar gidermek için aktif alümina kolonlarından geçirilir. Azotla inertleştirilmiş paslanmaz çelik reaktörde 40 ila 60 °C'de sek-bütillityum (s-BuLi) başlatıcı yüklenerek her polimer zinciri eşzamanlı başlatılır; ilk Stiren yükü %100 dönüşümle, dar bir Poisson molekül ağırlığı dağılımına (Mw/Mn < 1.08) sahip yaşayan polistirillityuma (PS-Li+) Polimerleştirilir.
Aşama 2 (Dien Orta Blok Polimerizasyonu ve Ardışık veya Bağlamalı Sonlandırma):
Ardından reaktöre 1,3-bütadien (SBS için) veya izopren (SIS için) beslenir ve yaşayan PS-Li+ zincirleri tarafından 60 ila 80 °C'de polimerleştirilir. (SEBS öncülleri üretilirken, bütadienin 1,2-vinil katılmasını ~%10'dan %38–%42'ye yükseltmek için tetrahidrofuran THF, dietil eter veya ditetrahidrofurilpropan diamin gibi polar bir mikro yapı düzenleyici eklenir; böylece sonraki hidrojenasyonun kristalin polietilen yerine amorf etilen-bütilen kauçuğu oluşturması sağlanır!).
- Ardışık Doğrusal A-B-A Sınıfları İçin: Uç polistiren bloğunu büyütmek üzere ikinci bir stiren monomeri yükü eklenir, ardından alkol/suyla protonasyon sonlandırması uygulanır.
- Bağlanmış Doğrusal veya Radyal (Yıldız) Sınıflar İçin: Yaşayan PS-Dien-Li+ kollarını yıldız bir makromolekül halinde bağlamak için iki işlevli bir bağlama maddesi (doğrusal için) veya silisyum tetraklorür gibi dört işlevli bir bağlama maddesi (SiCl4, 4 kollu yıldız radyal sınıflar için) eklenir.
Aşama 3 (SEBS Sınıfları İçin Seçici Katalitik Hidrojenasyon):
SEBS (CAS 66070-58-4) üretmek için siklohekzan içindeki yaşayan zincirleri sonlandırılmış SBS polimer çözeltisi (polibütadien orta blokta ~%38–%40 1,2-vinil mikro yapısına sahip), homojen Ziegler tipi nikel/kobalt karboksilat-trietilalüminyum veya metalosen titanosen katalizörü varlığında, 70 ila 100 °C ve 15 ila 35 bar'da hidrojen gazıyla (H2) reaksiyona sokulur; orta bloktaki alifatik C=C çift bağlarının >= %98.5 ila %99.8'i etilen-bütilen birimlerine doyurulurken polistiren uç blokların aromatik benzen halkaları değişmeden bırakılır!
Aşama 4 (Antioksidan Stabilizasyonu, Buharla Sıyırma / Koagülasyon ve Granülasyon):
Leke bırakmayan engellenmiş fenolik ve fosfit antioksidanlar (ağırlıkça %0.3 ila %0.8 oranında Irganox 1010 / 1076 / 1520 ve Irgafos 168 / TNPP gibi), polimer çözeltisine karıştırılır (Yağla Genişletilmiş SBS sınıfları için 15 ila 50 phr naftenik/parafinik genişletici yağla birlikte). Çözücü, sıcak su-buhar koagülasyonuyla sıyırma veya doğrudan uçucu giderici ekstrüzyonla ani buharlaştırılarak uzaklaştırılır; ürün sıkma preslerinde susuzlaştırılır, akışkan yataklı kurutucularda kurutulur ve granüllerin bloklaşmasını önlemek için %0.2–%0.8 kalsiyum stearat, amorf silis veya talkla tozlanır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN FİZİKSEL, MEKANİK VE REOLOJİK ÖZELLİKLERİ
Ataman Kimya'nın Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) portföyündeki temsili spesifikasyon aralıkları şunları içerir:
. SBS (Stiren-Bütadien-Stiren, CAS 9003-55-8) — Doğrusal ve Radyal Sınıflar:
- Stiren / Bütadien Oranı: Tipik olarak 30/70 (PMB Bitüm, Çatı ve Yapıştırıcı sınıfları için %29–%32 Stiren) veya 40/60 (Ayakkabı ve Plastik Modifikasyonu sınıfları için %39–%41 Stiren)
- Moleküler Mimari: Doğrusal A-B-A (ör., 1301 tipi, Mw ~110,000–140,000 g/mol) veya Radyal 4 Kollu Yıldız (ör., 1401 / 4303 tipi, Mw ~240,000–350,000 g/mol)
- Yağla Genişletme: Kuru sınıflar (%0 yağ) veya Yağla Genişletilmiş sınıflar (15 ila 50 phr naftenik/parafinik proses yağı)
- Özgül Ağırlık: 0.93 ila 0.95 g/cm3
- Çözelti Viskozitesi (25 °C'de Toluen İçinde Ağırlıkça %25): 1,200 ila 5,500 mPa·s (Doğrusal) / 4,000 ila 20,000 mPa·s (Radyal; veya toluende %5.23 = 10 ila 35 mPa·s)
- Eriyik Akış Hızı (200 °C / 5.0 kg): < 0.5 g/10 dak (Radyal Bitüm Sınıfı) ila 3.0–15.0 g/10 dak (Doğrusal Ayakkabı/Yapıştırıcı Sınıfı)
- Shore A Sertliği (ISO 868 / ASTM D2240): 68 ila 76 Shore A (kuru %30 Stiren) / 82 ila 88 Shore A (kuru %40 Stiren) / 45 ila 62 Shore A (Yağla Genişletilmiş)
- Çekme Dayanımı (ASTM D412): 16.0 ila 32.0 MPa; Kopma Uzaması: %700 ila %900; %300 Modülü: 2.2 ila 5.0 MPa
- Uçucu Madde (105 °C): <= ağırlıkça %0.50 ila %0.70; Kül İçeriği: <= ağırlıkça %0.20 ila %0.40
SEBS (Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren, CAS 66070-58-4) — Hidrojene Sınıflar:
- Stiren / Etilen-Bütilen Oranı: 13/87 ila 33/67 (en yaygın olarak 29/71 ila 32/68, ~%30 Stiren)
- Orta Blok Hidrojenasyon Derecesi: >= %98.5 ila %99.5 (Brom / İyot değeri < 2.0 g/100 g)
- Özgül Ağırlık: 0.90 ila 0.92 g/cm3
- Çözelti Viskozitesi (25 °C'de Toluen İçinde Ağırlıkça %10 ila %25): 350 ila 4,500 mPa·s (yüksek MA yağ emici sınıflar toluende %10'da ölçülür = 1,000 ila 2,500 mPa·s)
- Eriyik Akış Hızı (230 °C / 5.0 kg): < 1.0 g/10 dak (Yüksek MA Kompaund Tozu) ila 5.0–30.0 g/10 dak (Enjeksiyon/Yapıştırıcı Granül Sınıfı)
- Shore A Sertliği (Katkısız Polimer): 42 ila 80 Shore A (beyaz yağ + PP ile Shore OO 15'ten Shore D 40'a kadar kompaund hazırlanabilir)
- Çekme Dayanımı: 18.0 ila 35.0 MPa; Kopma Uzaması: %500 ila %850
- Renk: Parlak kar beyazı gözenekli toz/kırıntı veya su beyazlığında şeffaf granüller (YI <= 2.0)
SIS (Stiren-İzopren-Stiren, CAS 25038-32-8) — Yapıştırıcı ve Sızdırmazlık Maddesi Sınıfları:
- Stiren / İzopren Oranı: 14/86 ila 30/70 (Bant/Hijyen sınıfları: %15–%18 Stiren; Yüksek Kayma Dayanımlı Etiket/Elastik sınıfları: %22–%30 Stiren)
- SI Diblok İçeriği: < ağırlıkça %1 (Vector 4111A / 4211A gibi Saf Triblok Yüksek Kohezyonlu Sınıflar) veya ağırlıkça %15 ila %42 (Vector 4113 / 4114A gibi Yüksek Yapışkanlıklı Bant/Etiket Sınıfları)
- Özgül Ağırlık: 0.92 ila 0.93 g/cm3
- Eriyik Akış Hızı (200 °C / 5.0 kg): 3.0 ila 22.0 g/10 dak
- Çözelti Viskozitesi (25 °C'de Toluen İçinde Ağırlıkça %25): 400 ila 2,200 mPa·s
- Shore A Sertliği: 32 ila 62 Shore A; Çekme Dayanımı: 12.0 ila 25.0 MPa; Kopma Uzaması: %1,000 ila %1,350
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN HER ÖNEMLİ ÖZELLİĞİ UYGULAMADA NEDEN ÖNEMLİDİR?
Orta Blok Doymuşluğu ve Doymamışlığı (SBS ve SIS ile SEBS Karşılaştırması):
SBS ve SIS'de, orta bloktaki her tekrarlayan monomer birimi doymamış bir karbon-karbon çift bağı (C=C) içerir. Bu çift bağlar düşük camsı geçiş sıcaklıkları (SBS'de -90 °C, SIS'de -60 °C), yüksek yapışkanlaştırıcı uyumluluğu ve isteğe bağlı kükürt/peroksit çapraz bağlama yeteneği sağlarken, atmosferik ozon (O3), dış ortam UV ışınımı ve 200 °C'nin üzerinde uzun süreli ısıtmayla parçalanmaya yatkındır. SEBS'de katalitik hidrojenasyon, bu çift bağların > %99'unu kararlı C-C tekli bağlara doyurur; böylece SEBS kompaundları, sararma veya gevrekleşme olmadan onlarca yıl dış ortam çöl/deniz güneş ışığına, yüksek ozon derişimlerine ve 220 ila 260 °C'de polipropilenle birlikte ekstrüzyon/üst kalıplamaya dayanabilir!
Yüksek Molekül Ağırlıklı SEBS ve SBS'nin Yağ Emme Kapasitesi:
Yüksek molekül ağırlıklı gözenekli SEBS (Mw > 200,000 g/mol, G1651 tipi toz gibi) ve radyal SBS, polistiren bölgeleri plastikleştirmeden (yağın aromatik içeriği < %1 olmak kaydıyla), yüz kısım kauçuk başına 100 ila 300 kısım (phr) parafinik beyaz mineral yağı doğrudan etilen-bütilen veya polibütadien orta blok fazına emebilir. Bu, TPE kompaund üreticilerinin çok düşük ham madde maliyetiyle ultra yumuşak, yağ sızdırmayan jeller ve Shore A 20–60 tutma yüzeyleri üretmesini sağlar.
Reçineler ve Bitüm Maltenleriyle Orta Blok ile Uç Bloğun Seçici Solvatasyonu:
- Polimer Modifiyeli Bitümde (PMB): Ağırlıkça %3 ila %12 gözenekli SBS, 175–185 °C'deki sıcak bitüme kayma kuvvetiyle karıştırıldığında, elastomerik polibütadien orta blok, bitümün daha hafif aromatik/doymuş malten yağlarını emerek kendi hacminin 6 ila 9 katına kadar şişer; SBS'yi, soğukta bükülme esnekliğini -20 ila -30 °C'de tutarken bitümün yumuşama noktasını 75–125 °C'nin üzerine çıkaran sürekli elastik faza dönüştürür!
- Sıcakta Eriyen Yapıştırıcılarda (HMPSA): Alifatik C5 hidrokarbon reçineleri ve kolofan esterleri, güçlü basınca duyarlı yapışkanlık oluşturmak için SIS'nin poliizopren orta bloğunda seçici olarak çözünürken, aromatik C9 veya alfa-metilstiren reçineleri yüksek sıcaklıkta kayma sürünmesi direncini (SAFT) artırmak için polistiren uç bloklarını seçici olarak güçlendirir.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) HANGİ SORUNLARIN ÇÖZÜMÜNE YARDIMCI OLABİLİR?
. Asfalt Karayollarında ve Çatılarda Tekerlek İzi Oluşumunun (Yazın Kalıcı Deformasyon) ve Termal Çatlamanın (Kışın Gevrekleşme) Giderilmesi: Yol bitümüne ağırlıkça %3.5 ila %6.0 radyal veya doğrusal SBS (veya şalümo ile uygulanan çatı membranlarına ağırlıkça %10 ila %13) katılması, +70 °C kaplama sıcaklıklarında tekerlek izi oluşumunu önleyen ve -25 ila -30 °C'ye kadar düşük sıcaklık çatlamasını engelleyen elastik bir polimer ağı oluşturur.
Ayakkabılarda ve Kalıplanmış Ürünlerde Yavaş İşlenen, Geri Dönüştürülemeyen Kükürtle Vulkanize Kauçuğun Yerine Geçme: Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) bazlı TPR kompaundları, 15 ila 30 saniyede enjeksiyonla kalıplanır (vulkanize SBR/NR kauçuk için 5 ila 15 dakikayla karşılaştırıldığında), hiç vulkanizasyon kürleyicisi gerektirmez ve yolluk ile giriş hurdasının %100'ünün hemen yeniden öğütülüp kalıplanmasına olanak tanır.
Yumuşak Dokunuşlu Üst Kalıplama ve Tıbbi Cihazlarda Delaminasyon, Sararma ve Plastikleştirici Göçünün Çözülmesi: SEBS bazlı TPE-S kompaundları, diş fırçası tutma yerleri, alet sapları, otomotiv sızdırmazlık fitilleri ve IV tıbbi hortumlarda plastikleştirilmiş PVC ve vulkanize EPDM'nin yerini alır; ftalatsız, halojensiz saflık, sıfır yağ sızması, UV/ozona karşı bağışıklık ve Polipropilen (PP) ile Polietilen (PE) altlıklara (veya polar modifiyeli SEBS/TPU ile kompaund yapıldığında ABS/PC/PA'ya) doğrudan termal eriyik bağlanması sunar.
Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcılarda (HMPSA) Yüksek Halka Yapışkanlığı, Temiz Soyulma ve Yüksek Hızlı Kaplama Elde Edilmesi: SIS ve SBS blok kopolimerleri; ambalaj bantları, kurye poşetleri, etiketler ve tek kullanımlık bebek bezleri için 150 ila 175 °C'de, 300 ila 600 m/dak'yı aşan hat hızlarında kaplanan, %100 katı maddeli, sıfır VOC'li sıcakta eriyen yapıştırıcılara olanak tanır.
Polistiren (GPPS / HIPS), Polipropilen (PP) ve Geri Dönüştürülmüş Plastiklerde Düşük Sıcaklıkta Darbe Gevrekliğinin Aşılması: Kuru karışım darbe modifiye edicisi ve uyumlaştırıcı olarak ağırlıkça %3 ila %15 SBS veya SEBS eklenmesi, gevrek GPPS, HIPS, PP ve geri dönüştürülmüş PE/PP/PS karışımlarının Izod çentikli darbe dayanımını %200 ila %500 artırır.
ÜRETİCİ VE SON KULLANICI İÇİN FAYDALAR
- %100 Termoplastik Geri Dönüştürülebilirlikle Gerçek Vulkanize Kauçuk Elastikiyeti: Fiziksel polistiren bölge çapraz bağlanması, +150 °C'nin üzerinde temiz biçimde yeniden erirken +80 °C'nin altında yüksek çekme dayanımı ve düşük kalıcı deformasyon sağlar.
- Geniş Servis Sıcaklığı Aralığı (-90 °C ila +120 °C): SBS, -85 °C'ye kadar esnekliğini korurken, hidrojene SEBS +100–120 °C'ye kadar sürekli servis sıcaklıklarına ve dış ortam UV/ozon maruziyetine dayanır.
- Olağanüstü Kompaund Hazırlama Esnekliği (Shore OO 10 ila Shore D 50): Poliolefinler (PP, PE, EVA), polistiren, hidrokarbon proses yağları, yapışkanlaştırıcı reçineler ve mineral dolgularla (CaCO3, talk, silis) kolayca kompaund hazırlanır.
- Hızlı Çözünme ve Düşük İşleme Enerjisi: Yüksek gözenekli kırıntı ve düşük MFR'li granül sınıfları, sıcak bitümde, hidrokarbon çözücülerde ve çift vidalı ekstrüderlerde hızla çözünür.
- Temiz, Toksik Olmayan, Vulkanizasyon Gerektirmeyen Kimya: Nitrozaminler, kükürtlü hızlandırıcılar, ağır metaller, orto-ftalatlar ve halojenler içermez.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN UYGULAMALARI
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), yedi ana endüstriyel uygulama sektöründe kullanılır:
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—özellikle Doğrusal ve Radyal SBS sınıfları—Ağır Hizmet Tipi Karayolu Asfalt Kaplamaları, Havaalanı Pistleri, Köprü Tabliyesi Su Yalıtımı, Şalümo ile Uygulanan / Kendinden Yapışkanlı SBS Bitümlü Çatı Membranları ve Çatlak Dolgu Mastikleri için Polimer Modifiyeli Bitümde (PMB) birincil elastomerik modifiye edici olarak kullanılır.
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—özellikle SIS, SBS ve SEBS sınıfları—koli kapatma ambalaj bantları, kendinden yapışkanlı kâğıt/film etiketler, tek kullanımlık bebek bezleri ve yetişkin inkontinans hijyen ürünleri, tıbbi transdermal bantlar, yatak süngeri yapıştırma ve ayakkabı montajı için %100 Katı Maddeli Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcılar (HMPSA) ve Çözücü Bazlı Kontakt Yapıştırıcılar formüle etmekte kullanılır.
Ayrıca Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—özellikle Doğrusal ve Yağla Genişletilmiş SBS sınıfları—ıslakta yüksek kayma tutuşu ve sıfır altı sıcaklıklarda bükülme çatlaklarına direnç sunan TPR Ayakkabı Dış Tabanları, Tek Parça Tabanlar, Günlük/İş Güvenliği Ayakkabısı Ara Tabanları, Topuklar ve Randaların enjeksiyon kalıplaması ve ekstrüzyonunda kullanılır.
Yumuşak Dokunuşlu TPE-S Kompaund Hazırlama ve İki Atımlı Üst Kalıplama için Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—özellikle Hidrojene SEBS sınıfları—kişisel bakım diş fırçası/tıraş bıçağı tutma yerlerinde, elektrikli alet saplarında, mutfak gereçlerinde, çocuk oyuncaklarında, spor malzemelerinde ve tüketici elektroniği muhafazalarında kullanılır.
Otomotiv Sızdırmazlık Fitilleri, Cam Kapsülleme, Kaput Altı Kanallar, Hava Yastığı Kapakları ve İç Mekân Yumuşak Dokunuşlu Kaplamalarda, yüksek MA SEBS bazlı Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), ozon/UV dayanıklılığı, düşük buğulanma ve düşük basma kalıcı deformasyonu için kullanılır.
Bunun yanı sıra Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), Halojensiz Alev Geciktirici (HFFR) Esnek Tel ve Kablo Dış Kılıfları, Tıbbi Hortumlar, Şırınga Piston Tıpaları, IV Solüsyon Torbaları ve Farmasötik Septalarda (plastikleştirilmiş PVC ve vulkanize izopren kauçuğun yerine) uygulanır.
Ek olarak Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), Genel Amaçlı Polistiren (GPPS), Yüksek Darbe Dayanımlı Polistiren (HIPS), Polipropilen (PP), Polietilen (PE), Mühendislik Termoplastikleri (PPE/PPO, PC/ABS, PA) ve Yağla Jelleştirilmiş Telekom Kablo Dolgu Kompaundları ile Kozmetik Hidrokarbon Jeller için Tokluk / Darbe Modifiye Edicileri ve Geri Dönüşüm Uyumlaştırıcıları olarak kullanılır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) HANGİ SEKTÖRLERDE KULLANILIR?
- Karayolu Asfalt Kaplama, Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) ve Su Yalıtımlı Çatı Membranı Sektörü, bitüm elastikiyetini ve sıcaklığa duyarlılığını iyileştirmek için Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) (özellikle Radyal ve Doğrusal %30 Stirenli SBS) kullanır.
- Yapıştırıcı, Sızdırmazlık Maddesi, Ambalaj Bandı, Etiket ve Dokusuz Hijyen (Bebek Bezi) Üretim Sektörü, sıcakta eriyen ve çözücü bazlı yapıştırıcıların elastomerik omurgası olarak Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) (özellikle SIS, SBS ve SEBS) kullanır.
- Ayakkabı, Ayakkabı Tabanı (TPR) ve Spor Malzemeleri Üretim Sektörü, yüksek tutuşlu, soğukta bükülmeye dirençli enjeksiyon kalıplı ayakkabı tabanları için Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerine dayanır.
- Özel TPE Kompaund Hazırlama, Tüketim Malları, Ev Aletleri ve Elektrikli Alet Sektörü, yumuşak dokunuşlu üst kalıplama granülleri üretmek için Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) (özellikle SEBS ve SBS) kullanır.
- Otomotiv OEM Parçaları, Ekstrüde Sızdırmazlık Fitili ve Tel ve Kablo Dış Kılıf Sektörü, hava koşullarına dayanıklı contalar ve esnek kablo yalıtımı için Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) (özellikle UV ve ısıya dayanıklı SEBS) kullanır.
- Tıbbi Cihaz, Farmasötik Ambalaj, Plastik Modifikasyonu ve Polimer Geri Dönüşüm Sektörü, PVC içermeyen tıbbi hortumlar/tıpalar ve poliolefin/stirenik darbe toklaştırması için yüksek saflıkta Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) kullanır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN BİTÜM MODİFİKASYONUNDA (PMB VE ÇATI) VE AYAKKABI KOMPAUNDLARINDA (TPR) KULLANIMI
- Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ile Yol Kaplama İçin Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) ve SBS Su Yalıtım Membranları: Yol kaplama PMB'sinde (EN 14023 ve AASHTO M 320 Superpave PG 76-22 veya PG 82-28 standartlarını karşılayan), ağırlıkça %3.0 ila %5.5 gözenekli Radyal veya Doğrusal SBS (%30 stiren, Mw 130,000 ila 320,000 g/mol), yüksek kaymalı rotor-stator kolloid değirmeni kullanılarak 175 ila 185 °C'de penetrasyon sınıfı bitüme (50/70 veya 70/100 pen gibi) öğütülerek karıştırılır (sıcak depolamada faz ayrımını önlemek için çoğu zaman ağırlıkça %0.05 ila %0.15 elementel kükürt veya işlevsel polisülfür stabilizatörle yerinde çapraz bağlanır). Su yalıtımlı çatı membranlarında (polyester/cam elyaf örtülerle güçlendirilmiş EN 13707 şalümo ile uygulanan ve kendinden yapışkanlı SBS membranları), ağırlıkça %10.0 ila %14.0 Radyal/Doğrusal SBS, bitüm ve %25–%35 kireç taşı dolgusuyla harmanlanarak Halka-Bilye Yumuşama Noktasını ~48 °C'den +115 ila +130 °C'ye yükseltirken, soğuk mandrel esneklik sıcaklığını -20 ila -25 °C'ye düşürür!
- Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ile TPR Ayakkabı Dış Tabanı Kompaund Hazırlama: Enjeksiyon kalıplı TPR ayakkabı tabanlarında, kompaund üreticileri 100 kısım Doğrusal veya Yağla Genişletilmiş SBS'yi (%30 ila %40 stiren), 15 ila 40 phr naftenik/parafinik proses yağı, Shore A sertliğini (50 ila 80 Shore A) ayarlamak için 10 ila 30 phr Polistiren (GPPS veya HIPS) veya EVA, 15 ila 40 phr çöktürülmüş silis veya kalsiyum karbonat dolgusu ve 0.5 phr fenolik/fosfit antioksidanlarla harmanlar.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN SICAKTA ERİYEN YAPIŞTIRICILARDA (HMPSA) VE YUMUŞAK DOKUNUŞLU TPE-S ÜST KALIPLAMADA KULLANIMI
- Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ile Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcılar (HMPSA):
- SIS Bazlı HMPSA'lar (Bantlar, Etiketler ve Bebek Bezi Yapımı): Düşük stirenli SIS sınıfları (%15–%18 stiren, %15–%40 SI diblok içeren), 100 kısım polimer için 90 ila 140 phr alifatik C5 hidrokarbon reçinesi veya hidrojene kolofan esteri (poliizopren orta bloğu seçici olarak yapışkanlaştırır), 15 ila 40 phr naftenik/parafinik plastikleştirici yağ ve 1 ila 2 phr engellenmiş fenolik antioksidanla, azot altında 150–170 °C'de kompaund haline getirilir. Yüksek kayma dayanımlı ambalaj bantları ve elastik bebek bezi bel bantları için düşük dibloklu (< %1 diblok), daha yüksek stirenli (%22–%30 stiren) SIS veya SBS sınıfları kullanılır.
- SEBS Bazlı Şeffaf ve UV'ye Dayanıklı HMPSA'lar: Su beyazlığında hidrojene hidrokarbon reçineleri (Arkon veya Regalite gibi) ve beyaz mineral yağla kompaund haline getirilen hidrojene SEBS, şeffaf şişe etiketleri, tıbbi bantlar ve otomotiv iç mekân montajı için kristal berraklığında, sararmayan sıcakta eriyen yapıştırıcılar üretir.
- Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ile Yumuşak Dokunuşlu TPE-S Kompaund Hazırlama ve Üst Kalıplama: Yüksek molekül ağırlıklı gözenekli SEBS tozu (%30 stiren, Mw ~220,000–280,000 g/mol), yüksek yoğunluklu Henschel karıştırıcıda 80 ila 200 phr USP sınıfı parafinik beyaz mineral yağla ön karıştırılır (tüm yağ, kuru ve serbest akan bir toz içine emilene kadar); ardından eş yönlü dönen çift vidalı ekstrüderde 190 ila 220 °C'de 20 ila 60 phr Homopolimer veya Rastgele Kopolimer Polipropilenle (PP; yüksek sıcaklıkta basma kalıcı deformasyonunu kontrol eden ve 2K enjeksiyon üst kalıplama sırasında rijit PP altlıklara doğrudan bağlanan sürekli termoplastik eş matrisi oluşturur!) ve ayrıca 20 ila 80 phr kalsiyum karbonat veya talk dolgusuyla kompaund haline getirilir.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) KULLANILIRKEN FORMÜLASYON VE PROSES HUSUSLARI
Doğru Proses Yağı Tipinin Seçilmesi (Parafinik, Naftenik ve Aromatik Karşılaştırması):
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) için en kritik tek kompaund hazırlama kuralı, plastikleştirici yağların aromatik içeriğini mümkün olduğunca düşük tutmaktır (< %1 ila %3 CA aromatik karbon):
- Aromatik Yağlar SBS/SEBS/SIS Dayanımını Neden Bozar: Bir yağ önemli miktarda aromatik hidrokarbon içeriyorsa (DAE veya TDAE aromatik yağları gibi), bu aromatik moleküller camsı Polistiren uç bloklarda ("A" bölgeleri) çözünerek polistiren fiziksel çapraz bağlarını plastikleştirir ve Tg'lerini 60 °C'nin altına düşürür; bu da çekme dayanımını yok eder, şiddetli basma kalıcı deformasyonuna neden olur ve yapıştırıcının kayma altında tutma gücünü çökertir!
- Doğru Yağ Seçimi: SEBS kompaundları için her zaman, doymuş etilen-bütilen orta blokla %100 uyumlu ve polistiren bölgelerde %0 çözünür olan %100 doymuş Parafinik Beyaz Mineral Yağ (40 °C'de kinematik viskozite >= 68 ila 100 cSt) kullanın. SBS ve SIS kompaundları için düşük aromatikli Naftenik Yağ veya Naftenik/Parafinik karışımlar (aromatik karbon CA < %2) kullanın.
Eriyik İşleme ve Sıcakta Eriyen Yapıştırıcı Karıştırma Sırasında Termal-Oksidatif Bozunmanın Önlenmesi:
- Doymamış SBS ve SIS sınıfları alilik C=C çift bağları içerir: sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırma veya çift vidalı ekstrüzyon sırasında eriyik sıcaklıklarını kesinlikle 150 ile 185 °C arasında tutun (uzun kalış sürelerinde asla 195–200 °C'yi aşmayın), sıcakta eriyen yapıştırıcı kazanlarını azot gazı örtüsü altında tutun ve her zaman ağırlıkça %0.5 ila %1.5 birincil + ikincil antioksidan paketi ekleyin (ör., Irganox 1010 veya 1076 + Irgafos 168; piroliz/aşırı ısınmada SBS'nin çapraz bağlanıp jelleşerek viskoziteyi artırdığına, SIS'nin ise zincir kopmasına uğrayıp viskozitesinin düştüğüne dikkat edin!).
- Doymuş SEBS sınıfları 240 ila 260 °C'ye kadar termal olarak kararlıdır; 200 ila 240 °C'de yüksek kaymalı çift vidalı kompaund hazırlamaya ve birlikte enjeksiyon üst kalıplamaya olanak tanır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) İÇİN TİPİK KULLANIM SEVİYELERİ VE BAŞLANGIÇ FORMÜLASYON YAKLAŞIMLARI
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) için tipik ticari katılım seviyeleri hedef uygulamaya bağlıdır:
- Karayolu Asfalt Kaplama İçin Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) (EN 14023 / Superpave PG Sınıfları): Radyal veya Doğrusal SBS (%30 stiren, gözenekli kırıntı), bitüm ağırlığı üzerinden ağırlıkça %3.0 ila %5.5 (tipik olarak ağırlıkça %3.8 ila %4.5) oranında katılır.
- SBS Su Yalıtımlı Çatı Membranları (Şalümo ile Uygulanan ve Kendinden Yapışkanlı Rulolar): Radyal ve/veya Doğrusal SBS, toplam dolgulu bitümlü kaplama kompaundunun ağırlıkça %9.0 ila %14.0'ü oranında dozlanır.
- Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcılar (Bantlar, Etiketler ve Hijyen İçin HMPSA): SIS, SBS veya SEBS, toplam yapıştırıcı formülasyonunun ağırlıkça %20.0 ila %45.0'i oranında katılır (%40–%55 yapışkanlaştırıcı reçine, %10–%25 plastikleştirici yağ ve %1 antioksidanla birlikte).
- Çözücü Bazlı Kontakt ve Sprey Yapıştırıcılar (Ayakkabı, Döşeme, Sünger Yapıştırma): Doğrusal SBS (%30–%40 stiren), %10–%20 yapışkanlaştırıcı reçine içeren hidrokarbon/ester/keton çözücü karışımlarında ağırlıkça %15.0 ila %30.0 oranında çözündürülür.
- TPR Ayakkabı Dış Tabanı ve Tek Parça Taban Kompaundları: Kuru veya Yağla Genişletilmiş SBS, toplam kompaundun ağırlıkça %35.0 ila %65.0'i oranında kompaund haline getirilir (100 phr SBS + 25–45 phr proses yağı + 15–30 phr PS/EVA + 20–40 phr dolgu).
- Yumuşak Dokunuşlu TPE-S Üst Kalıplama, Otomotiv Contası ve Tıbbi Hortum Kompaundları: Hidrojene SEBS, ağırlıkça %20.0 ila %45.0 oranında kompaund haline getirilir (100 phr SEBS + 80–180 phr beyaz parafinik yağ + 25–60 phr Polipropilen + 0–60 phr dolgu).
- GPPS, HIPS, PP ve HDPE Plastiklerin Darbe Modifikasyonu: SBS veya SEBS, ana termoplastik reçineye ağırlıkça %4.0 ila %15.0 oranında kuru karıştırılır.
Aşağıdaki dört laboratuvar ve pilot çerçeve, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ile formülasyon yapan yetkin teknik personel için ön Ar-Ge değerlendirme protokollerini örneklendirir.
ÖRNEK 1: SBS MODİFİYELİ SU YALITIMLI ÇATI MEMBRANI BİTÜM KOMPAUNDUNUN HAZIRLANMASI VE REOLOJİK DEĞERLENDİRMESİ (-25 °C SOĞUKTA BÜKÜLME)
Amaç: Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) portföyünden gözenekli Radyal SBS kullanarak 4.0 mm şalümo ile uygulanan çatı su yalıtım membranı için elastomerik SBS modifiyeli bitüm kaplama kütlesi formüle etmek ve Halka-Bilye Yumuşama Noktasını (EN 1427), 25 °C'de Penetrasyonu (EN 1426), Elastik Geri Dönüşü (EN 13398) ve -25 °C'de Soğukta Bükülme Esnekliğini (EN 1109) değerlendirmek.
Başlangıç pilot çatı kompaundu formülasyonu (1,000.0 g parti başına):
- Penetrasyon Sınıfı Distilasyon Bitümü (160/220 pen veya yüksek aromatik malten fraksiyonlu 70/100 pen): 570.0 g (ağırlıkça %57.0)
- Naftenik Aromatikçe Zengin Bitüm Uyumlaştırıcı Flaks Yağı (malten şişmesini artırmak için gerekirse): 20.0 g (ağırlıkça %2.0)
- Radyal (4 Kollu Yıldız) SBS Termoplastik Kauçuk (CAS 9003-55-8, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içinden Ataman Kimya Bitüm Sınıfı Gözenekli Kırıntı, ağırlıkça %30.0 stiren, ağırlıkça %70.0 bütadien, Mw ~280,000 g/mol, MFR < 0.5 g/10 dak): 110.0 g (toplam dolgulu kompaund üzerinden ağırlıkça %11.0; dolgusuz bitüm fazı üzerinden ağırlıkça %15.7)
- İnce Öğütülmüş Kireç Taşı / Kalsiyum Karbonat Dolgusu (d50 = 15 mikron, < 90 mikron): 298.5 g (ağırlıkça %29.85)
- Engellenmiş Fenolik Termal Antioksidan (Irganox 1010 / 1076): 1.5 g (ağırlıkça %0.15)
Laboratuvar değerlendirme prosedürü:
- Aşama 1 (180 °C'de Yüksek Kaymalı SBS Şişmesi ve Faz Terslenmesi): 570.0 g bitümü ve 20.0 g flaks yağını, termostatlı yağ ceketli paslanmaz çelik kapta 180 +/- 3 °C'ye ısıtın. 4,500 rpm'de çalışan yüksek kaymalı Silverson rotor-stator homojenizatör altında 110.0 g gözenekli Radyal SBS kırıntısını ve 1.5 g antioksidanı 15 dakika içinde kademeli olarak besleyin. UV floresans mikroskobu (365 nm uyarma) altında polimer dağılımını izlerken 180–185 °C'de 60 ila 90 dakika yüksek kaymalı öğütmeye devam edin: ayrı SBS parçacıklarının tamamen kaybolduğunu ve bitüm maltenleriyle şişmiş sürekli altın sarısı floresan SBS elastomer ağına tam faz terslenmesi gerçekleştiğini doğrulayın!
- Aşama 2 (Dolgu Katılması ve Membran Levha Dökümü): Düşük kaymalı çapa/palet karıştırıcıya geçin (180 °C'de 300 rpm), gaz gidermek ve homojenleştirmek için 298.5 g önceden kurutulmuş kireç taşı dolgusunu 30 dakika içinde kademeli olarak karıştırın ve 180 g/m2 dokusuz polyester örtüyle güçlendirilmiş silikon ayırıcı kâğıda 4.0 mm kalınlığında levhalar dökün.
- Aşama 3 (EN 13707 Bitüm ve Membran Performans Testi): 180 °C'de Brookfield viskozitesini (hedef 3,500 ila 5,500 mPa·s), dolgusuz PMB bağlayıcıda Halka-Bilye Yumuşama Noktasını >= 122 °C (EN 1427; katkısız bitüm için 44 °C'den yükselmiştir!), 25 °C'de İğne Penetrasyonunu = 35 ila 45 dmm (EN 1426), 25 °C'de Elastik Geri Dönüşü >= %92 (EN 13398), düşey karolar üzerinde Yüksek Sıcaklıkta Akma Direncini >= 110 °C (EN 1110) ve -25 °C Soğukta Bükülme Mandrel Esneklik testinde %100 çatlaksız geçişi (EN 1109; hem başlangıçta hem de 70 °C'de 28 gün termal yaşlandırma sonrasında) doğrulayın.
ÖRNEK 2: POLİPROPİLEN ALTLIKLAR İÇİN SHORE A 45 YUMUŞAK DOKUNUŞLU SEBS ÜST KALIPLAMA TPE-S KOMPAUNDUNUN ÇİFT VİDAYLA HAZIRLANMASI
Amaç: Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ailesinden yüksek molekül ağırlıklı hidrojene SEBS, parafinik beyaz yağ ve polipropilen kullanarak yağ sızdırmayan, UV'ye dayanıklı, Shore A 45 yumuşak dokunuşlu termoplastik elastomer (TPE-S) kompaundu hazırlamak ve mekanik özellikleri ile rijit Polipropilen üzerindeki 2K üst kalıplama soyulma yapışmasını değerlendirmek.
Başlangıç TPE-S kompaund formülasyonu (yüz kısım SEBS kauçuk başına kısım, phr ve ağırlıkça % olarak ifade edilmiştir):
- Yüksek Molekül Ağırlıklı Gözenekli SEBS Tozu (CAS 66070-58-4, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içinden Ataman Kimya Kompaund Sınıfı SEBS, %31.0 stiren / %69.0 etilen-bütilen, Mw ~240,000 g/mol, >= %99 hidrojene): 100.0 phr (ağırlıkça %30.12)
- USP / Teknik Beyaz Parafinik Mineral Yağ (CAS 8042-47-5, 40 °C'de kinematik viskozite 95 cSt, %0.0 aromatik karbon, su beyazlığında): 130.0 phr (ağırlıkça %39.16)
- Homopolimer Polipropilen (PP, 230 °C / 2.16 kg'da MFR = 12 g/10 dak, termoplastik eş sürekli sert faz): 40.0 phr (ağırlıkça %12.05)
- İnce Kaplamasız Kalsiyum Karbonat (d50 = 2.5 mikron, beyazlık >= %96): 60.0 phr (ağırlıkça %18.07)
- Birincil Engellenmiş Fenol (Irganox 1010) + İkincil Fosfit (Irgafos 168) + HALS (Tinuvin 770) Stabilizatör Paketi: 1.5 phr (ağırlıkça %0.45)
- Erukamid / Kalsiyum Stearat Kalıp Ayırıcı İşleme Yardımcısı: 0.5 phr (ağırlıkça %0.15; Toplam parti = 332.0 phr = ağırlıkça %100.0)
Laboratuvar değerlendirme prosedürü:
- Aşama 1 (Kuru-Sıvı Yağ Emilimi Ön Karıştırması): 100.0 phr gözenekli SEBS tozunu 25 °C'de yüksek hızlı şerit veya Henschel karıştırıcıya yükleyin ve 130.0 phr parafinik beyaz mineral yağı orta hızda 8 dakika içinde püskürtün. Gözenekli SEBS kırıntıları yağın %100'ünü iç etilen-bütilen mezogözeneklerine emerek tamamen kuru, serbest akan yağla genişletilmiş SEBS tozu oluşturana kadar 10 dakika döndürerek karıştırın! 40.0 phr PP granüllerini, 60.0 phr CaCO3'ü, 1.5 phr stabilizatörleri ve 0.5 phr işleme yardımcısını ekleyip 3 dakika karıştırın.
- Aşama 2 (Eş Yönlü Dönen Çift Vidalı Ekstrüzyonla Kompaund Hazırlama): Kuru ön karışımı, kovan bölgeleri 180 °C'den (besleme boğazı) 205–215 °C'ye (yoğurma/karıştırma blokları) ve 210 °C'ye (kalıp kafası) ayarlanmış, Bölge 8'de vakum tahliyesi ve su altı veya şerit granülasyonu bulunan, eş yönlü dönen birbirine geçen çift vidalı ekstrüdere (L/D = 40:1, vida hızı 350 rpm) besleyin.
- Aşama 3 (Enjeksiyonla Üst Kalıplama ve Mekanik Test): 205 °C eriyik sıcaklığında (kalıp sıcaklığı 35 °C) 2.0 mm test plakaları enjeksiyonla kalıplayın ve ayrıca iki atımlı kalıpta SEBS TPE-S kompaundundan 2.0 mm bir katmanı doğrudan rijit 3.0 mm Homopolimer Polipropilen plaka üzerine üst kalıplayın. 23 °C'de 24 saat koşullandırın ve şunları doğrulayın: Sertlik = 45 +/- 2 Shore A (ISO 868), Özgül Ağırlık = 0.99 g/cm3, Çekme Dayanımı >= 6.8 MPa, Kopma Uzaması >= %680 (ISO 37), Yırtılma Dayanımı >= 28 kN/m, Basma Kalıcı Deformasyonu (70 °C'de 22 saat, ISO 815) <= %28, 80 °C'de 7 gün sonrasında sıfır yağ sızması ve rijit PP altlığa 90 derecelik soyulma bağ dayanımı >= 65 N/25 mm (TPE katmanı içinde kohezyonel yırtılma!).
ÖRNEK 3: SIS KULLANILARAK AMBALAJ BANTLARI VE ETİKETLER İÇİN YÜKSEK YAPIŞKANLIKLI, YÜKSEK KAYMA DAYANIMLI SICAKTA ERİYEN BASINCA DUYARLI YAPIŞTIRICI (HMPSA) FORMÜLASYONU
Amaç: Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) serisinden doğrusal SIS bazlı, %100 katı maddeli Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcı (HMPSA) formüle etmek ve 175 °C Brookfield eriyik viskozitesini, Yuvarlanan Bilye Yapışkanlığını (PSTC-6), Halka Yapışkanlığını (PSTC-16), paslanmaz çelik ve kartona 180° Soyulma Yapışmasını (PSTC-101) ve Kayma Altında Tutma Gücünü / SAFT'yi (PSTC-107) değerlendirmek.
Başlangıç HMPSA formülasyonu (1,000.0 g parti başına):
- Doğrusal SIS Termoplastik Kauçuk (CAS 25038-32-8, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içinden Ataman Kimya Yapıştırıcı Sınıfı SIS, ağırlıkça %16.0 ila %18.0 stiren, ~%18 SI diblok içeriği, 200 °C/5 kg'da MFR = 11 g/10 dak, Vector 4113 / Kraton D1161 eşdeğeri): 320.0 g (ağırlıkça %32.0)
- Alifatik C5 / Aromatik Modifiyeli C5/C9 Hidrokarbon Yapışkanlaştırıcı Reçine (Halka-Bilye Yumuşama Noktası = 98 °C, Gardner rengi <= 3, poliizopren orta blokla seçici olarak uyumlu): 510.0 g (ağırlıkça %51.0)
- Düşük Uçuculuklu Naftenik / Parafinik Proses Yağı (aromatik karbon < %1, akma noktası -25 °C, viskozite Azaltıcı ve camsı geçiş düşürücü): 160.0 g (ağırlıkça %16.0)
- Fenolik + Tiyoester / Fosfit Termal Antioksidan Paketi (Irganox 1010 + Irganox PS 800 / Irgafos 168; sıcakta eriyen yapıştırıcı kompaundu hazırlanırken poliizopren zincir kopmasını önlemek için zorunludur!): 10.0 g (ağırlıkça %1.0)
Laboratuvar değerlendirme prosedürü:
- 320.0 g SIS granülünü, 10.0 g antioksidan paketini ve 250.0 g (yarısı) C5 hidrokarbon yapışkanlaştırıcı reçineyi, 165 °C'ye ön ısıtılmış, azot örtüsü altındaki sigma kanatlı Z kollu yoğurucuya veya düşey yüksek kaymalı sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırıcısına yükleyin. Yüksek kaymalı karıştırma SIS polimerini, erimemiş jel zerrecikleri olmadan erimiş reçine içinde tamamen eritip homojenleştirene kadar azot altında 25 dakika yoğurun.
- Kalan 260.0 g C5 yapışkanlaştırıcı reçineyi ve 160.0 g proses yağını 160 ila 165 °C'de 20 dakika içinde kademeli olarak ekleyin ve kristal berraklığında, altın renkli homojen bir sıvı elde edilene kadar son 15 dakika karıştırın.
- 175 °C'de Brookfield Thermosel viskozitesini ölçün (Mil No. 27: hedef 6,500 ila 9,500 mPa·s, yüksek hızlı yarık kalıpla kaplama için ideal). Erimiş HMPSA'yı 25 +/- 2 g/m2 kaplama ağırlığında 23 mikron korona işlemli BOPP filme (ambalaj bandı için) ve 60 g/m2 silikonize ayırıcı astar / kâğıt yüzey malzemesine (etiketler için) kaplayın.
- Kaplanmış bantları 23 °C / %50 bağıl nemde 24 saat koşullandırın ve şunları doğrulayın: Yuvarlanan Bilye Yapışkanlığı (PSTC-6) <= 2.5 cm, paslanmaz çelik üzerinde Halka Yapışkanlığı (PSTC-16) >= 24 N/25 mm, paslanmaz çelik üzerinde 180 derecelik Soyulma Yapışması (PSTC-101) >= 18 N/25 mm (temiz oluklu mukavva lif yırtılmasıyla!), çelik üzerinde Statik Kayma Altında Tutma Süresi (23 °C'de 25 x 25 mm x 1.0 kg yük, PSTC-107) > 10,000 dakika ve Kayma Yapışmasının Bozulma Sıcaklığı (SAFT, 0.5 °C/dak hızla artırılan sıcaklıkta 0.5 kg yük) >= 84 °C.
ÖRNEK 4: SIFIR ALTI SICAKLIKLARDA BÜKÜLME DİRENCİ İÇİN YAĞLA GENİŞLETİLMİŞ SBS, POLİSTİREN VE SİLİS İLE TPR AYAKKABI DIŞ TABANI KOMPAUNDU HAZIRLAMA
Amaç: Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) portföyünden Yağla Genişletilmiş SBS ve Yüksek Stirenli Kuru SBS kullanarak aşınmaya dayanıklı, kaymaz Shore A 62 Termoplastik Kauçuk (TPR) ayakkabı dış tabanı kompaundu formüle etmek ve -20 °C'de Ross Bükülme-Çatlama Direncini (ASTM D1052) ve DIN Aşınma Kaybını (ISO 4649) değerlendirmek.
Başlangıç TPR ayakkabı tabanı formülasyonu (yüz kısım toplam SBS kauçuk başına kısım, phr olarak ifade edilmiştir):
- Yağla Genişletilmiş Radyal/Doğrusal SBS (CAS 9003-55-8, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) içinden Ataman Kimya Ayakkabı Sınıfı, 37.5 phr parafinik/naftenik yağla önceden genişletilmiş %30 stirenli baz polimer = %72.7 kauçuk + %27.3 yağ): 80.0 phr
- Kuru Yüksek Stirenli Doğrusal SBS (%40 stiren / %60 bütadien, MFR = 6 g/10 dak, sertlik ve eriyik akışı artırıcı): 20.0 phr
- Yüksek Darbe Dayanımlı Polistiren (HIPS) veya Genel Amaçlı Polistiren (GPPS, polistirenik bölge sertleştirici): 15.0 phr
- Etilen-Vinil Asetat Kopolimeri (EVA, %18 VA içeriği, MFR 2.5, aşınma ve yüzey hissi iyileştirici): 10.0 phr
- İlave Naftenik Proses Yağı (akış ve yumuşaklık ayarlayıcı): 12.0 phr
- Çöktürülmüş Hidratlı Amorf Silis (BET yüzey alanı 160 m2/g, yarı saydam/renkli tabanlar için güçlendirici siyah olmayan dolgu) + Kalsiyum Karbonat: 15.0 phr Silis + 15.0 phr CaCO3
- Çinko Stearat + Stearik Asit (iç yağlayıcı / kalıp ayırıcı) + Fenolik/Fosfit Antioksidan + UV Absorban: 2.5 phr (Toplam parti = 169.5 phr)
Laboratuvar değerlendirme prosedürü:
- Tüm bileşenleri döner karıştırıcıda 5 dakika ön karıştırın, Banbury iç karıştırıcıda (boşaltma sıcaklığı 155 °C) veya çift vidalı ekstrüderde (160–175 °C) kompaund haline getirin ve granülleyin.
- 170 ila 180 °C meme sıcaklığında (kalıp sıcaklığı 25 °C; çevrim süresi 22 saniye) 6.0 mm ayakkabı test tabanlarını enjeksiyonla kalıplayın.
- 23 °C'de 24 saat koşullandırın ve ayakkabı standartlarına göre test edin: Sertlik = 62 +/- 2 Shore A, Özgül Ağırlık = 0.99 g/cm3, Çekme Dayanımı >= 9.5 MPa, Kopma Uzaması >= %580, DIN Aşınma Hacim Kaybı (ISO 4649, 10 N yük) <= 135 mm3, taş karo üzerinde Islak Dinamik Sürtünme Katsayısı >= 0.55 ve -20 °C'de Ross Bükülme-Çatlama Direnci (ASTM D1052, delinmiş numune) > 100,000 çevrim ve sıfır çatlak ilerlemesini doğrulayın!
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN UYUMLULUĞU VE UYUMSUZLUĞU
- Uyumlu Polimerler, Reçineler, Yağlar ve Dolgular:
- Uyumlu Termoplastikler: Polistiren (GPPS, HIPS, SAN), SBS, SEBS ve SIS'nin polistiren uç bloklarıyla %100 uyumludur. Polipropilen (PP), Polietilen (LDPE, LLDPE, HDPE), Etilen-Vinil Asetat (EVA) ve Polibüten-1, SEBS ve SBS ile yüksek derecede uyumludur (eş sürekli TPE-S ağları oluşturur). Polifenilen Eter (PPE / PPO), yüksek sıcaklıkta basma kalıcı deformasyonu direncini 120 °C'nin üzerine yükseltmek için polistiren uç bloklarıyla her oranda karışabilir!
- Uyumlu Plastikleştirici Yağlar: Parafinik beyaz mineral yağlar ve düşük aromatikli naftenik yağlar (CA < %2), polibüten / poliizobütilen (PIB) sıvı polimerler.
- Uyumlu Yapışkanlaştırıcı Reçineler: Alifatik C5 hidrokarbon reçineleri, DCPD reçineleri, hidrojene C5/C9 reçineleri, politerpen reçineleri ve pentaeritritol/gliserol kolofan esterleri (orta blokla uyumlu); aromatik C9, kumaron-inden ve alfa-metilstiren reçineleri (polistiren uç blokla uyumlu).
- Uyumlu Dolgular: Kalsiyum karbonat (CaCO3), talk, kaolin kili, çöktürülmüş/pirojenik silis, barit, karbon siyahı ve halojensiz alev geciktiriciler (ATH, MDH, APP).
- Kimyasal ve Malzeme Uyumsuzlukları:
- Kompaund Hazırlamada Yüksek Aromatikli Yağlar ve Çözücüler: Yüksek aromatikli yağlar (DAE, TDAE) ve aromatik/klorlu çözücüler, camsı polistiren uç blok bölgelerini solvate eder ve yumuşatarak oda sıcaklığında fiziksel çapraz bağlanma ağını yok eder.
- Modifiye Edilmemiş Polar Mühendislik Plastikleri (PA, PC, ABS, PET, TPU): TPE-S kompaunduna maleik anhidritle aşılanmış SEBS (SEBS-g-MAH, %1–%2 aşılanmış maleik anhidrit) veya bir TPU/kopolyester uyumlaştırıcı katılmadıkça, standart apolar SBS, SEBS ve SIS, 2K üst kalıplamada polar Poliamid (Naylon), Polikarbonat veya ABS'ye doğrudan yapışmaz.
- Güçlü Oksitleyici Maddeler, Halojenler ve Konsantre Nitrik/Sülfürik Asitler: Polimer omurgasına (özellikle doymamış SBS ve SIS'ye) saldırır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) İÇİN BENZER ÜRÜNLER VE ALTERNATİFLER
Polimer mühendisleri, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ailesinin üç üyesini birbirleriyle ve vulkanize kauçuklar ile TPO/TPV elastomerlerle karşılaştırır:
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR: SBS (CAS 9003-55-8) VE SEBS (CAS 66070-58-4)
SBS; doymamış polibütadien orta bloğa (Tg -90 °C), daha düşük ham madde maliyetine, yol/çatı bitümünde daha hızlı çözünmeye ve üstün çözücülü yapıştırıcı yapışkanlığına sahiptir; bu özellikler SBS'yi PMB asfalt, çatı membranları ve TPR ayakkabı tabanlarında tartışmasız lider yapar. SEBS, SBS'nin seçici olarak hidrojene edilmiş türevidir (doymuş etilen-bütilen orta blok, Tg -55 °C); SEBS, SBS'den daha pahalıdır ancak 10 kat daha yüksek UV, ozon ve 250 °C termal kararlılık, su beyazlığında şeffaflık ve 200+ phr beyaz yağ emilimi sağlar; bu da SEBS'yi dış ortam sızdırmazlık fitilleri, yumuşak dokunuşlu PP üst kalıplama, tıbbi cihazlar ve şeffaf jeller için zorunlu hale getirir.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR: SICAKTA ERİYEN YAPIŞTIRICILARDA SIS (CAS 25038-32-8) VE SBS
SIS'nin poliizopren orta bloğu, SBS'nin polibütadien orta bloğundan çok daha düşük bir dolaşıklık plato modülüne sahip olduğundan, SIS; C5 yapışkanlaştırıcı reçinelerle kompaund haline getirildiğinde çok daha yüksek halka yapışkanlığı, daha düşük eriyik viskozitesi ve kâğıt, karton ve cilt üzerinde daha temiz soyulma sağlar (bu da SIS'yi ambalaj bantları, etiketler ve bebek bezi yapıştırıcıları için bir numaralı seçenek yapar); SBS ise inşaat mastikleri ve ayakkabı kontakt yapıştırıcıları için daha yüksek kohezyonel kayma dayanımı ve çözücüde çözünürlük sağlar.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) VE TPO / TPV ELASTOMERLER
Poliolefin elastomerlerde (POE/TPO), SEBS'nin camsı +100 °C polistiren sabitleme bölgeleri bulunmaz; bu nedenle TPO'lar zayıf elastik geri toparlanma ve yüksek çekme/basma kalıcı deformasyonu gösterir. Termoplastik Vulkanizatlar (TPV, dinamik olarak vulkanize edilmiş EPDM/PP karışımları), otomotiv kaput altı hortumlarında daha yüksek sıcak yağ direnci sunar; ancak TPV'ler opak/kahverengimsidir, ~Shore A 35'in altında formüle edilemez ve Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin ultra yumuşak hissine (Shore OO 15 ila Shore A 30), su beyazlığında renklendirilebilirliğine veya yapıştırıcı yapışkanlığına ulaşamaz.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) İÇİN KALİTE SINIFLARI, KALİTE KONTROLÜ VE SATIN ALMA KRİTERLERİ
Ataman Kimya, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin üç ailesinin tamamında kapsamlı bir sınıf matrisi sunar:
SBS Sınıfları (CAS 9003-55-8):
- Yol Kaplama ve Çatı Bitümü Sınıfları (Gözenekli Kırıntı / Toz): Hızlı bitüm şişmesi ve yüksek yumuşama noktası için Doğrusal %30 Stiren (1301 tipi, MFR < 1 g/10 dak) ve Radyal 4 Kollu Yıldız %30 Stiren (1401 / 4303 tipi, Mw ~280,000–350,000 g/mol, MFR < 0.5 g/10 dak).
- Ayakkabı (TPR) ve Kompaund Hazırlama Sınıfları (Yoğun Granüller): Kuru Doğrusal %30 ve %40 Stiren sınıfları (MFR 3 ila 15 g/10 dak) ve Yağla Genişletilmiş SBS sınıfları (30 ila 50 phr parafinik/naftenik yağ içeren).
- Yapıştırıcı ve Plastik Darbe Modifikasyonu Sınıfları: Orta viskoziteli, düşük küllü, leke bırakmayan doğrusal ve radyal SBS sınıfları.
SEBS Sınıfları (CAS 66070-58-4):
- Yüksek Molekül Ağırlıklı Gözenekli Kompaund Tozu (G1651 tipi, ~%31–%33 Stiren, Mw > 220,000 g/mol, MFR < 1 g/10 dak): Yumuşak dokunuşlu TPE üst kalıplama, tıbbi hortumlar ve otomotiv ekstrüzyonları için 200–300 phr'ye kadar beyaz yağ emer.
- Orta ve Düşük Molekül Ağırlıklı Granül/Toz Sınıfları (G1650 / G1652 tipi, %29–%30 Stiren, MFR 5–25 g/10 dak): UV'ye dayanıklı sıcakta eriyen yapıştırıcılar, sızdırmazlık maddeleri, yağ jelleri ve mühendislik plastiği darbe modifikasyonu için tasarlanmıştır.
- Maleik Anhidrit Aşılanmış SEBS (SEBS-g-MAH, %1.0–%1.8 MAH): PA (Naylon), PC, ABS ve PET üzerine üst kalıplama ve Naylon 6 / Naylon 66'yı toklaştırmak için polar işlevselleştirilmiş SEBS.
SIS Sınıfları (CAS 25038-32-8):
- Düşük Stirenli, Orta/Yüksek Dibloklu Bant ve Hijyen Sınıfları (%15–%18 Stiren, %18–%40 SI diblok, MFR 8–18 g/10 dak): BOPP bantlar, etiketler ve bebek bezi yapımı için maksimum halka yapışkanlığı ve düşük eriyik viskozitesi.
- Orta/Yüksek Stirenli Saf Triblok Yüksek Kohezyonlu Sınıflar (%18–%30 Stiren, < %1 diblok, Vector 4111A / 4211A eşdeğerleri): Elastik bebek bezi bağlantıları ve özel bantlar için maksimum kayma altında tutma gücü ve elastikiyet.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) ÜRÜNLERİNİN DEPOLANMASI VE ELLEÇLENMESİ
- Ataman Kimya'nın Ticari Ambalaj Biçimleri:
- 15 kg, 20 kg veya 25 kg çok katlı kraft kâğıt, dokuma polipropilen veya düşük erime sıcaklıklı EVA/PE katılım torbaları (açılmadan doğrudan sıcak bitüm karıştırıcılarına veya Banbury yoğurucularına atılabilir!); paletlenmiş ve streç filmle sarılmıştır (tipik olarak palet başına 800 ila 1,000 kg).
- Yüksek hacimli asfalt PMB tesisleri, çatı membranı fabrikaları ve TPE kompaund hatları için 450 kg ila 900 kg Esnek Orta Boy Dökme Yük Konteynerleri (antistatik iç astarlı ve alt boşaltma ağızlı FIBC / Big Bag'ler).
- Zorunlu Depo Depolama ve Elleçleme Önlemleri:
- Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerini +30 ila +35 °C'nin altındaki ortam sıcaklıklarında, doğrudan güneş ışığından (UV ışınımı, açıkta kalan doymamış SBS ve SIS torbalarını hızla çapraz bağlayıp sarartır!), ozon üreten elektrikli ekipmanlardan (motorlar, ark kaynak makineleri), ısıtıcılardan, nemden ve güçlü oksitleyici maddelerden uzakta, serin, kuru, temiz ve iyi havalandırılan kapalı bir depoda saklayın.
- Granül Bloklaşmasını / Kekleşmeyi Önleyin: Özellikle yumuşak düşük stirenli SIS ve yağla genişletilmiş SBS sınıflarında, sıcak yaz depolarında (> 35 °C) paletleri 2'den fazla üst üste istiflemekten kaçının; aşırı basınç yükü + ısı, granüllerin birbirine sinterlenmesine ("bloklaşmasına") neden olabilir.
- Kayma ve Statik Elektrik Kaynaklı Toz Tehlikeleri: Depo zeminlerine dökülmüş granüller veya kırıntılar anında kayma tehlikesi yaratır ve derhal süpürülmeli veya vakumla alınmalıdır. Gözenekli SEBS veya SBS tozu/kırıntısı silo veya karıştırıcılara pnömatik olarak taşınırken, havadaki polimer tozu bulutlarında statik kıvılcım boşalmalarını önlemek için tüm metal hazneleri, boruları ve FIBC torbalarını topraklayın ve eş potansiyel bağlayın.
- Raf Ömrü: Açılmadan, karanlık, serin (< 30 °C) kapalı ortam koşullarında saklandığında doymamış SBS ve SIS sınıfları için 12 ila 24 ay; doymuş hidrojene SEBS sınıfları için 36+ ay.
- Taşımacılık Sınıflandırması (ADR / RID / ADN / IMDG / IATA-DGR):
- UN Numarası: Taşımacılık için tehlikeli madde olarak düzenlenmemiştir (ADR, RID, IMDG Kodu ve IATA kapsamında Tehlikesiz Katı Polimer Yükü).
- Deniz Kirletici (IMDG): Hayır.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) İÇİN İLK YARDIM ÖNLEMLERİ VE GÜVENLİK BİLGİLERİ
- Toksikolojik ve İşyeri Hijyeni Profili:
- Katı Polimerin İnertliği: Ortam sıcaklıklarında Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin katı granülleri, kırıntıları ve tozları kimyasal olarak inert, suda çözünmez, toksik olmayan ve cildi tahriş etmeyen niteliktedir (birçok saf sınıf ABD FDA 21 CFR 177.1810 gıda teması ve USP Sınıf VI tıbbi biyouyumluluk standartlarına uygundur).
- Sıcak Eriyik İşleme Dumanları ve Termal Yanık Tehlikeleri: Yüksek sıcaklıkta ekstrüzyon, enjeksiyon kalıplama, sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırma (150 ila 240 °C) veya bitüm öğütme (180 °C) sırasında, erimiş polimer temas halinde ciddi termal cilt yanıklarına neden olur (katılaşmış sıcak polimeri yanmış ciltten soymaya asla çalışmayın!). Ayrıca 220–250 °C'nin üzerindeki aşırı ısınma, eser stiren, bütadien/izopren oligomerleri, aldehitler, ketonlar ve karbonmonoksit içeren tahriş edici termal bozunma buharları/dumanları açığa çıkarır; ekstrüder kalıpları, Banbury boşaltma noktaları ve sıcakta eriyen yapıştırıcı tankları üzerinde her zaman lokal egzoz havalandırma davlumbazları sağlayın.
- Toz Kontrolü: Torbaları boşaltırken havadaki polimer tozunu veya bloklaşmayı önleyici tozlama maddelerini (amorf silis, talk, kalsiyum stearat) solumaktan kaçının; işyeri tozunu OSHA/ACGIH rahatsız edici partikül sınırlarının altında tutun (solunabilir kaba fraksiyon 10 mg/m3, akciğerlerin derinliklerine ulaşabilen fraksiyon 3 mg/m3).
- Yangınla Mücadele ve Elektrostatik Önlemler:
- Yanıcı katı termoplastikler: Açık alevlerden, kaynak kıvılcımlarından ve statik boşalmalardan uzak tutun. Yangında su sisi/spreyi, köpük, kuru kimyevi toz veya CO2 ile söndürün; itfaiyeciler pozitif basınçlı Bağımsız Solunum Cihazı (SCBA) kullanmalıdır.
- İlk Yardım Önlemleri:
- Sıcak Erimiş Polimerle Temas: Isıyı uzaklaştırmak için etkilenen cildi derhal en az 15 ila 20 dakika bol soğuk akan suya daldırın veya suyla yıkayın. Katılaşmış polimeri ciltten çekmeye veya soymaya ÇALIŞMAYIN (alttaki dokuyu yırtar); termal yanık tedavisi için derhal tıbbi yardım alın.
- İşleme Buharlarının veya Tozun Solunması: Kişiyi temiz havaya çıkarın; solunum yolu tahrişi, öksürük veya baş ağrısı sürerse tıbbi yardım alın.
- Göz Teması (Toz / İnce Parçacıklar): Gözleri ovuşturmadan 10 ila 15 dakika ılık akan suyla yıkayın.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) SATIN ALIRKEN NELERE DİKKAT EDİLMELİDİR?
Son Kullanım Ortamı ve Kimyasına Göre Doğru Polimer Ailesini Seçin (SBS, SEBS ve SIS Karşılaştırması): Yol/çatı bitümü modifikasyonu, TPR ayakkabı tabanları, çözücülü yapıştırıcılar ve HIPS darbe modifikasyonu için SBS (CAS 9003-55-8) belirtin; UV/ozon hava koşullarına dayanım, su beyazlığında berraklık, 220–260 °C termal kararlılık veya yüksek beyaz yağ emilimi (yumuşak dokunuşlu TPE üst kalıplama ve tıbbi hortumlar) gerektiğinde Hidrojene SEBS (CAS 66070-58-4) belirtin; yüksek yapışkanlıklı sıcakta eriyen basınca duyarlı bantlar, etiketler ve hijyen yapıştırıcıları için SIS (CAS 25038-32-8) belirtin.
Doğrusal (A-B-A) veya Radyal / Yıldız ((A-B)nX) Mimariyi ve Fiziksel Biçimi Belirtin: Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) ve su yalıtım membranları için Radyal SBS (maksimum yumuşama noktası artışı ve tekerlek izi direnci için) veya Doğrusal SBS (düşük viskozite ve elastik geri dönüş için) biçiminde Gözenekli Kırıntı / Toz (hızlı, 60 dakikalık bitüm şişmesi için) belirtin; çift vidalı ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama için Yoğun Granüller (veya > 100 phr beyaz yağ ön emdiriliyorsa Gözenekli Yüksek MA SEBS Tozu) belirtin.
Analiz Sertifikasında Stiren İçeriğini (ağırlıkça %), Diblok İçeriğini (ağırlıkça %) ve Eriyik Akış Hızını (MFR) Doğrulayın: SIS yapıştırıcılarda maksimum halka yapışkanlığı için %18–%40 SI dibloklu %15–%18 stiren veya maksimum kayma sürünmesi direnci için < %1 dibloklu %22–%30 stiren seçin; SBS ayakkabılarda yumuşak/soğukta esnek tabanlar için %30 stiren veya daha sert, yüksek akışlı tabanlar için %40 stiren seçin.
Leke Bırakmayan Antioksidan Paketini ve Gıda/Tıbbi Uygunluğu Doğrulayın: Sınıfın leke bırakmayan engellenmiş fenolik/fosfit antioksidanlarla stabilize edildiğinden (beyaz tekstil/hijyen ürünlerinde NOx gazı sararmasını önlemek için gerekiyorsa BHT içermeyen) ve geçerli olduğunda FDA 21 CFR veya AB 10/2011 beyanları taşıdığından emin olun.
ATAMAN KİMYA'DAN TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) TEDARİKİ
Ataman Kimya, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) ürünlerinin eksiksiz, çok sınıflı bir portföyünü—Doğrusal ve Radyal SBS (CAS 9003-55-8, kuru ve yağla genişletilmiş, gözenekli kırıntı ve granüller), Hidrojene SEBS ve Maleik Anhidritle Aşılanmış SEBS-g-MAH (CAS 66070-58-4, gözenekli yüksek MA toz ve granüller) ve Düşük/Yüksek Dibloklu SIS (CAS 25038-32-8) dahil—doğrudan Türkiye'deki depo stoklarından tedarik eder.
Ataman Kimya'dan yapılan her Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) sevkiyatına, AB REACH / CLP ve Türk KKDİK mevzuatına uygun Güvenlik Bilgi Formlarının yanı sıra, stiren içeriğini, diblok yüzdesini, çözelti viskozitesini veya Eriyik Akış Hızını (MFR), Shore A sertliğini, çekme özelliklerini, uçucu maddeyi ve kül içeriğini doğrulayan partiye özel bir Analiz Sertifikası (CoA) eşlik eder.
Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) ve çatı membranı üreticileri için Ataman Kimya, kükürtlü çapraz bağlayıcılar, polifosforik asit (PPA) ve bitüm yapışma artırıcıların yanı sıra düşük erime sıcaklıklı EVA doğrudan katılım torbalarında ve 500–900 kg Big Bag'lerde gözenekli Radyal ve Doğrusal SBS sağlar.
Sıcakta Eriyen Yapıştırıcı (HMPSA), Ayakkabı (TPR) ve Yumuşak Dokunuşlu TPE-S kompaund üreticileri için Ataman Kimya, tek bir entegre tedarik merkezinden C5/C9/Hidrojene Hidrokarbon Yapışkanlaştırıcı Reçineler, Kolofan Esterleri, Parafinik Beyaz Mineral Yağlar, EVA Kopolimerleri, Çöktürülmüş Silis ve Fenolik/Fosfit Antioksidanlarla birlikte SIS, SBS ve SEBS sunar.
Ataman Kimya'nın teknik uzmanları, Ar-Ge laboratuvarlarına ve tesis mühendislerine en uygun Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) sınıfını seçmede yardımcı olur ve pilot denemeler için numune miktarları sağlar.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) HAKKINDA SIK SORULAN SORULAR
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), kükürt vulkanizasyonu kullanılmadan oda sıcaklığında nasıl vulkanize kauçuk gibi davranır?
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS), camsı Polistiren uç bloklara ("A", Tg ~ +100 °C) ve kauçuksu elastomerik orta bloklara ("B", Tg ~ -55 ila -90 °C) sahip A-B-A blok kopolimerlerdir. +90 °C'nin altında, birbiriyle uyumsuz polistiren uç bloklar faz ayrımıyla, kauçuk zincirlerini elastik bir ağa kilitleyen fiziksel çapraz bağ birleşim noktaları olarak davranan rijit 20–30 nm nano bölgeler oluşturur. 150 ila 210 °C'nin üzerine ısıtıldığında (veya çözücülerde çözündüğünde), polistiren bölgeler yumuşayıp zincirleri serbest bırakır; böylece polimer bir termoplastik gibi eriyip akar ve ardından soğur soğumaz yeniden elastik kauçuk halinde katılaşır!
SBS, SEBS ve SIS arasındaki tam kimyasal fark nedir?
Üçünün de Polistiren ("S") uç blokları vardır, ancak merkezi elastomerik orta blokları farklıdır:
- SBS (CAS 9003-55-8), doymamış 1,3-polibütadien ("B") orta bloğa sahiptir (Tg ~ -90 °C); yol/çatı bitümü modifikasyonu, TPR ayakkabı tabanları ve kontakt yapıştırıcılar için en uygunudur.
- SEBS (CAS 66070-58-4), %100 doymuş etilen-bütilen ("EB") orta bloğa (Tg ~ -55 °C, sıfır C=C çift bağı) sahip, katalitik olarak hidrojene edilmiş SBS'dir; UV/ozona dayanıklı dış ortam parçaları, 220–260 °C yumuşak dokunuşlu üst kalıplama, şeffaf jeller ve tıbbi hortumlar için en uygunudur.
- SIS (CAS 25038-32-8), doymamış cis-1,4-poliizopren ("I") orta bloğa sahiptir (Tg ~ -60 °C); bantlarda, etiketlerde ve bebek bezlerinde kullanılan yüksek yapışkanlıklı sıcakta eriyen basınca duyarlı yapıştırıcılar (HMPSA) için en uygunudur.
Bitüm modifikasyonunda (PMB) Doğrusal SBS ile Radyal (Yıldız Dallanmış) SBS arasındaki fark nedir?
Doğrusal SBS, düz bir S-B-S üç bloklu zincire sahiptir (Mw ~110,000–150,000 g/mol); daha düşük bitüm viskozitesi ve ultra yüksek uzama sağlar. Radyal (Yıldız Dallanmış) SBS, merkezi bir çekirdek çevresinde bağlanmış 3 veya 4 S-B koluna sahiptir (Mw ~250,000–350,000 g/mol). Her Radyal SBS molekülü 4 polistiren sabitleme bloğu taşıdığından, bitümde daha güçlü üç boyutlu bir ağ oluşturur; Halka-Bilye Yumuşama Noktasını doğrusal SBS'ye göre 5 ila 12 °C daha fazla yükseltir ve karayolunda tekerlek izi oluşumuna ve çatıda yüksek sıcaklık akmasına karşı üstün direnç sağlar.
SEBS kompaundu hazırlanırken neden Parafinik Beyaz Yağ kullanılmalı ve asla yüksek aromatikli yağ kullanılmamalıdır?
SEBS'de (ve SBS/SIS'de), kauçuğun mekanik dayanımı tamamen Polistiren uç blok bölgelerinin camsı ve rijit tutulmasına (Tg ~ +100 °C) bağlıdır. Parafinik beyaz mineral yağ (%0 aromatik karbon), polistiren bölgelere dokunmadan TPE'yi yumuşatmak için kauçuksu etilen-bütilen orta blokta seçici olarak çözünür. Buna karşılık aromatik yağlar, polistiren bölgelerde çözünerek fiziksel çapraz bağları plastikleştirip zayıflatır; böylece kompaund çekme dayanımını kaybeder ve şiddetli basma kalıcı deformasyonuna uğrar!
Yumuşak dokunuşlu TPE-S üst kalıplama kompaundlarında Polipropilen (PP) neden her zaman SEBS ve beyaz yağla harmanlanır?
Yüksek MA SEBS, 100 ila 200 phr beyaz mineral yağla genişletildiğinde, yağla şişmiş SEBS tek başına yüksek eriyik viskozitesine ve 70 °C'nin üzerinde düşük yırtılma/basma kalıcı deformasyonu direncine sahiptir. 20 ila 60 phr Homopolimer veya Kopolimer Polipropilen (PP, erime noktası 145–165 °C) harmanlanması, enjeksiyon kalıplama eriyik viskozitesini büyük ölçüde azaltan, yırtılma dayanımını güçlendiren, 70–100 °C basma kalıcı deformasyonunu iyileştiren ve rijit PP alet sapları veya diş fırçası gövdeleri üzerine üst kalıplandığında doğrudan termal füzyon bağlanmasına olanak tanıyan eş sürekli bir termoplastik PP fazı oluşturur!
SIS'deki SI Diblok içeriği, Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcı (HMPSA) performansını nasıl etkiler?
SIS blok kopolimerlerinde, saf S-I-S triblok zincirlerinin her iki ucu da polistiren bölgelere kilitlenmiştir; yüksek kohezyonel kayma dayanımı ve yüksek sıcaklık direnci (SAFT) sağlar. Bağlanmamış S-I diblok zincirleri, serbestçe sarkan bir serbest poliizopren ucuna sahiptir; SI diblok içeriğinin artırılması (< %1'den %18–%40'a kadar), sıcakta eriyen yapıştırıcının kaplama viskozitesini düşürür ve karton ile cilt üzerinde güçlü başlangıç halka yapışkanlığını ve soyulma yapışmasını artırır.
Bitüm modifikasyonu ve yağ emilimi için neden Yoğun Granüller yerine Gözenekli Kırıntı ("Kabarık Granül") tercih edilir?
Gözenekli kırıntı (buharla koagülasyon sıyırmasıyla üretilir), eriyik ekstrüzyonuyla üretilmiş yoğun granüllerden 10 kat daha yüksek özgül yüzey alanına sahip, içte sünger benzeri bir gözeneklilik gösterir. 180 °C bitüm tanklarında gözenekli SBS kırıntısı, sıcak malten yağlarını emerek 45 ila 75 dakikada çözünür (yoğun granüller için 3 ila 4 saate karşılık); SEBS kompaund hazırlamada gözenekli yüksek MA SEBS tozu, şerit karıştırıcıda 250 phr'ye kadar soğuk beyaz mineral yağ emerek çift vidalı ekstrüzyona hazır, kuru ve serbest akan bir toz oluşturur.
SEBS TPE-S kompaundları ABS, Polikarbonat (PC) veya Naylon (PA) gibi polar mühendislik plastikleri üzerine üst kalıplanabilir mi?
Standart modifiye edilmemiş SEBS apolardır ve yalnızca apolar poliolefinlere (PP ve PE) doğrudan bağlanır. Ancak SEBS'nin Maleik Anhidrit Aşılanmış SEBS (SEBS-g-MAH) ve polar bir uyumlaştırıcıyla (TPU, kopolyester veya SAN/EVA gibi) kompaund haline getirilmesi sayesinde, özel yapışma modifiyeli TPE-S kompaundları ABS, PC, PC/ABS, PMMA ve Poliamid (Naylon 6 / 66) üzerinde güçlü kimyasal ve mekanik soyulma yapışması sağlar.
Sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırma sırasında SBS veya SIS 200–220 °C'nin üzerine aşırı ısıtılırsa ne olur ve bozunmaları nasıl farklılaşır?
SBS ve SIS, orta bloklarında doymamış C=C çift bağları içerdiğinden, oksijen varlığında aşırı ısınma, zıt yollar üzerinden serbest radikal bozunmasını tetikler: SBS'de polibütadien radikalleri komşu zincirlerle çapraz bağlanarak eriyik viskozitesinin ani yükselmesine ve erimeyen jel zerreciklerinin oluşmasına neden olur; SIS'de ise poliizopren radikalleri beta bölünmesiyle parçalanarak eriyik viskozitesinin ve kohezyonel kayma dayanımının hızla düşmesine neden olur! Sıcakta eriyen yapıştırıcı karıştırıcılarını azot örtüsü altında tutun, sıcaklıkları <= 175–185 °C'de tutun ve %0.5–%1.0 fenolik/fosfit antioksidan ekleyin.
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) geri dönüştürülebilir mi ve gıda teması veya tıbbi uygulamalar için güvenli midir?
Evet. Çapraz bağlanmaları %100 fiziksel ve tersinir olduğundan, Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) kaynaklı tüm kalıplama yollukları, ekstrüzyon kenar kırpıntıları ve endüstriyel üretim sonrası hurdalar, özellik kaybı olmadan yeniden öğütülüp doğrudan yeniden işlenebilir. Ayrıca SEBS, SBS ve SIS'nin leke bırakmayan sınıfları, vulkanizasyon kürleyicileri, nitrozaminler, ağır metaller, halojenler ve ftalatlar içermez; ABD FDA 21 CFR ve AB 10/2011 gıda teması ve USP Sınıf VI tıbbi gerekliliklerine uygundur.
TERMOPLASTİK KAUÇUKLAR (SBS-SEBS-SIS) – TEKNİK ÖZET
Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS)—Stiren-Bütadien-Stiren (SBS, CAS 9003-55-8), Hidrojene Stiren-Etilen-Bütilen-Stiren (SEBS, CAS 66070-58-4) ve Stiren-İzopren-Stiren (SIS, CAS 25038-32-8) Stirenik Blok Kopolimerlerini (SBC / TPE-S / TPS) kapsar—+90 °C'nin altında vulkanize kauçuk elastikiyeti ile +150 °C'nin üzerinde tersinir termoplastik eriyik işlenebilirliğinin en belirleyici birleşimini sunar. Uyarlanmış stiren içerikleri (ağırlıkça %13 ila %43), doğrusal (A-B-A) ve radyal ((A-B)nX) mimariler, kontrollü diblok oranları ve gözenekli kırıntı, toz veya granül morfolojileri sayesinde Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS); Polimer Modifiyeli Bitüm (PMB) Asfalt Karayolları, Şalümo ile Uygulanan ve Kendinden Yapışkanlı SBS Çatı Membranları, Sıcakta Eriyen Basınca Duyarlı Yapıştırıcılar (Bantlar, Etiketler ve Hijyen İçin HMPSA), TPR Ayakkabı Dış Tabanları, UV/Ozona Dayanıklı Yumuşak Dokunuşlu SEBS Üst Kalıplama Kompaundları, PVC İçermeyen Tıbbi Hortumlar ve Tıpalar, Halojensiz Kablo Dış Kılıfları ve Termoplastik Darbe Modifikasyonu alanlarında temel elastomerik polimerler olarak görev yapar. Termoplastik kauçuklar (SBS-SEBS-SIS) için teknik veri formları, sınıf eşleştirmeleri, numune talepleri veya toplu torba ve FIBC fiyat teklifleri için Ataman Kimya ile iletişime geçin:
Ataman Kimya
Telefon: +90 216 577 10 10
E-posta: info@atamankimya.com