李云豹 劉華龍 上?？档氯R企業(yè)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司 （上海 201803）

0.前言

TPE 行業(yè)擁有多個(gè)分支種類(lèi)，其中苯乙烯類(lèi)（SBS/SEBS/SIS）是當(dāng)今世界上發(fā)展最快、產(chǎn)量最大的一種TPE。在苯乙烯類(lèi)的分支中，又以SEBS 最為高端。由于SEBS 摩擦系數(shù)較低、安全環(huán)保不含PVC、容易擠出成型、易加工上色、可消毒以及優(yōu)秀的耐化學(xué)性能，具有可回收、可調(diào)整的硬度，符合FDA 標(biāo)準(zhǔn)及重金屬含量要求，是公認(rèn)的環(huán)保材料，十分適合用于制作醫(yī)療材料。隨環(huán)保概念的深入，SEBS 替代PVC 作為醫(yī)用環(huán)保材料是大勢(shì)所趨[1]。

近年來(lái)，隨著國(guó)際醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)︶t(yī)用器械衛(wèi)生要求的日益嚴(yán)格，其制作材料的選擇也一直是廣大醫(yī)用耗材制造商尋求突破的關(guān)鍵點(diǎn)。SEBS具有熱穩(wěn)定性好、透明度高、可采用蒸汽與環(huán)氧乙烷及紫外線(xiàn)消毒、本身無(wú)毒等特性，已經(jīng)被歐盟和美國(guó)相關(guān)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)可，并且用于醫(yī)療器材一次性輸液管和血袋等的生產(chǎn)，是一種理想的綠 色環(huán)保的醫(yī)用材料，應(yīng)當(dāng)?shù)玫酵茝V和應(yīng)用[2～3]。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備

SEBS-6152：臺(tái)橡（南通）實(shí)業(yè)有限公司；無(wú)規(guī)PP-5250T：臺(tái)灣永嘉化學(xué)工業(yè)股份有限公司；抗氧劑1010：上海思銳化工有限公司；抗氧劑168：上海思銳化工有限公司；油酸酰胺：上海勤工助劑有限公司；高速混合機(jī) GH-10：北京塑料機(jī)械廠(chǎng)；雙螺桿擠出機(jī)：CRLD-20，南京科瑞隆機(jī)電設(shè)備有限公司；注塑機(jī)：SSF250-K5 ，寧波圣特龍塑料機(jī)械有限公司；電子天平：V，常熟雙杰測(cè)試儀器廠(chǎng)；邵氏硬度計(jì)：XHR 一150，上海材料試驗(yàn)機(jī)廠(chǎng)；萬(wàn)能制樣機(jī)：RGT-5，河北省承德試驗(yàn)機(jī)廠(chǎng)；微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)：RGT-5，深圳市瑞格爾儀器有限公司；液晶顯示熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀：SRZ-400D，長(zhǎng)春市智能儀器設(shè)備有限公司。

圖1.

1.2 試驗(yàn)工藝流程

本實(shí)驗(yàn)工藝流程如圖1 所示。

1.3 性能測(cè)試

拉伸性能按照GB／T 1040-2006 測(cè)試；邵氏硬度按照GB2411-1980 測(cè)試；熔體流動(dòng)速率(MFR)按照GB／T 3682-2000 測(cè)試。

2.結(jié)果與討論

2.1 PP 用量對(duì)共混物性能的影響

圖2. PP用量對(duì)共混物拉伸強(qiáng)度的影響

圖4. PP用量對(duì)共混物邵氏硬度的影響

圖5. PP用量對(duì)共混物熔體流動(dòng)速率的影響

圖6. 油酸酰胺用量對(duì)共混物拉伸性能及斷裂伸長(zhǎng)率的影響

圖7. 油酸酰胺用量對(duì)共混物邵氏硬度及MFR的影響

從圖2～圖5 可以看出，PP 加到共混物中對(duì)其性能產(chǎn)生了一定程度上的影響。隨著PP 用量的增加，共混物的拉伸強(qiáng)度隨之增加，斷裂伸長(zhǎng)率減小，邵氏硬度增大，熔體流動(dòng)速率增大，撕裂強(qiáng)度增大。結(jié)果表明：PP 的加入提高了共混物的剛性，但降低了其柔韌性。主要原因是，將PP加入到SEBS 中，SEBS 形成"海-島"結(jié)構(gòu)且韌性高于基體PP，在PP 作為連續(xù)相分布在SEBS中，與其形成雙連續(xù)相。當(dāng)共混物受到外力作用時(shí), SEBS 粒子作為應(yīng)力集中點(diǎn), 它在沖擊下優(yōu)先發(fā)生變形。SEBS 與PP 兩相界面粘結(jié)良好, 會(huì)導(dǎo)致SEBS 所在區(qū)域產(chǎn)生大量銀紋和剪切帶而消耗能量，同時(shí)SEBS 顆粒還可阻滯、轉(zhuǎn)向并終止小裂紋發(fā)展，使得體系的韌性增加；另一方面, SEBS破壞了PP 的結(jié)晶, 使PP 的球晶被細(xì)化, 而且彈性體起到異相成核的作用從而起到增韌作用。綜合各圖反映出的PP 用量信息，在其他原料用量不變時(shí)，PP 用量為30 份時(shí)，共混物綜合性能為最佳。

2.2 油酸酰胺對(duì)共混物性能的影響

從圖6 及圖7 可以看出油酸酰胺用量對(duì)共混物性能的影響。隨著油酸酰胺用量的增加, 其硬度和拉伸強(qiáng)度降低, 斷裂伸長(zhǎng)率和MFR 提高。這是因?yàn)橛退狨０穼?duì)復(fù)合體系起到了增塑和軟化的作用，在SEBS/PP 中加入油酸酰胺可以增大分子間距離，削弱大分子間的作用力，增大復(fù)合體系的柔軟性和流動(dòng)性。隨著其用量的增加，復(fù)合體系流動(dòng)性越來(lái)越好，其邵氏硬度就會(huì)相應(yīng)的降低，而其MFR 卻隨之提高。當(dāng)油酸酰胺用量為20 份時(shí)，共混物的邵氏硬度為57，符合要求；且其柔軟性和流動(dòng)性都不錯(cuò)，不會(huì)太過(guò)柔軟，也不會(huì)過(guò)于剛硬。綜上所述，當(dāng)油酸酰胺用量為20 份時(shí)，共混物綜合性能為最佳。

表1.

2.3 抗氧劑用量對(duì)共混物性能的影響

根據(jù)所查文獻(xiàn)和資料得知，抗氧劑1010 和抗氧劑168 的作用大致相同，所以只需考察一種抗氧劑的影響即可，本實(shí)驗(yàn)選擇抗氧1010 作為研究對(duì)象。

從表1 可以看出，少量的抗氧劑用量對(duì)共混物性能并沒(méi)有影響，因?yàn)槠溆昧可偾一瘜W(xué)穩(wěn)定性高。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入抗氧劑，主要是提高共混物的抗氧化性能，防止其過(guò)快氧化。

3. 結(jié)論

（1）在共混物中加入PP，會(huì)使得材料的柔韌性下降，剛性增強(qiáng)。

（2）油酸酰胺在SEBS/PP 體系中起到軟化劑及加工助劑的作用，隨著油酸酰胺的用量增加，共混物的流動(dòng)性增加。

（3）抗氧化劑1010 和抗氧劑168 在本論文中僅僅起到防止共混物老化的作用，并不會(huì)對(duì)共混物的性能產(chǎn)生什么影響。

（4） 當(dāng)SEBS：PP：油 酸 酰 胺 用 量 為100:30:20 時(shí)，材料的綜合性能為最佳，而抗氧劑可在一定范圍內(nèi)酌情添加。

[1] 錢(qián)伯章.用環(huán)保的醫(yī)用SEBS 替代PVC 前景可期[J].橡膠技術(shù)與裝備，2010,36(4):62-63

[2] 戴長(zhǎng)華.SEBS 新型彈性體和茂金屬催化劑[J].化工科技，1997,7(3):8-10

[3] 高軍，佘萬(wàn)能. 新型熱塑性彈性體SEBS[J].化工新型材料，2004,32(4):21-22