SEBS/PP 共混改性弹性体的结构调控与性能优化研究

Time of issue:2025-03-13

一、SEBS 材料的局限性
作为苯乙烯类热塑性弹性体，SEBS 在单独使用时存在显著性能短板：


 

  1. 物理性能缺陷：与传统硫化橡胶相比，其模量偏高（100-500MPa）、密度较大（0.91-0.96g/cm³），且耐温性（长期使用≤80℃）、耐溶剂性（溶胀率＞30%）及耐油性（体积变化＞20%）均处于劣势
  2. 加工难题：熔体粘度高达 10^4-10^5 Pa・s，需专用螺杆设计
  3. 成本劣势：原料价格较通用塑料高 2-3 倍


 

二、PP 改性 SEBS 的协同效应


 

工艺优化机制
  • 熔体粘度调控：添加 10% PP 可使体系 MFR 从 1.2g/10min 提升至 4.5g/10min（190℃/2.16kg）
  • 加工窗口拓宽：成型温度从 220℃降至 180℃，能耗降低 15%
形态结构演变
  • 低 PP 含量（＜10%）：SEBS 连续相包裹 PP 分散相
  • 中 PP 含量（10%-40%）：形成双连续相结构
  • 高 PP 含量（＞40%）：PP 连续相主导的海岛结构
性能提升规律
PP 质量分数拉伸强度 (MPa)断裂伸长率 (%)邵氏硬度 (A)熔体粘度 (Pa・s)
0%8.56505585000
10%12.35806232000
30%18.74207515000
50%22.5280828000
75%28.1150905000


 

三、改性剂筛选与优化
通过对比实验发现：


 

  • PP 改性体系的综合性能最优，其 30% 添加量可使拉伸强度提升 119%，熔体流动性提高 82%
  • 与古马隆树脂（CI）、酚醛树脂（PF）等相比，PP 改性对 SEBS 玻璃化转变温度（Tg）影响最小（EB 段 - 60℃→-58℃，PS 段 95℃→93℃）
  • 碳酸钙填充（40phr）可进一步降低成本 30%，同时保持拉伸强度＞15MPa


 

四、应用前景分析
该改性体系在以下领域展现出显著优势：


 

  1. 汽车部件：防尘罩（耐候寿命＞5 年）、减震垫（压缩永久变形＜12%）
  2. 消费电子：线缆护套（耐电压＞6000V）、手机壳（落球冲击＞1.5m）
  3. 医疗器材：导管（挠曲寿命＞10 万次）、密封圈（生物相容性 ISO 10993-5 级）

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