国产医用SEBS热氧老化行为及机理

医用苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)是针对一次性医疗器械或包装材料的专用基础原料。开展国产医用SEBS热氧老化的研究,对促进我国SEBS材料的发展及医用输液与包装材料的更新换代,具有重要的研究价值和现实意义。文中将国产医用级SEBS进行了加速热氧老化实验,通过凝胶渗透色谱、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)等手段对热氧老化过程中国产医用SEBS的性能、微相分离结构、机理等进行了研究,并分析了热氧老化对SEBS性能及结构产生影响的原因。研究发现,老化30 d后,SEBS的拉伸强度由未老化前的10.06 MPa下降到4.09 MPa;黄色指数由13.7升高到59.4;数均相对分子质量由未老化前的113100降低至46000,而相对分子质量分布由1.07升高至3.88;ATR-FT-IR研究发现SEBS老化过程中生成了醇、脂肪族酮和脂肪族酯等化合物;AFM的结果表明老化后SEBS的微相分离结构发生了明显的变化。     

PPO/SEBS/SEBS-g-MAH共混物的阻燃性能研究

以苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)为弹性体改性剂，SEBS-g-MAH为相容剂，红磷和Mg(OH)₂作为阻燃剂，采用双螺杆挤出技术，制备了阻燃聚苯醚(PPO)/SEBS/SEBS-g-MAH共混物。结果表明：当红磷用量为15份时，Mg(OH)₂仅用80份，PPO/弹性体共混物的极限氧指数(LOI)就能达到28%,燃烧等级达UL94 V-0级，同时燃烧时的热释放速率(HRR)及生烟速率(SPR)均大幅降低。     

TPU/SEBS-g-MAH/SEBS共混材料的性能

采用SEBS与TPU共混的方法,将SEBS的良好柔顺性与TPU的高极性相结合,得到了可以作为极性工程塑料包覆料使用的共混型热塑性弹性体。通过高压毛细管的测试,评价了充油SEBS与TPU的温度敏感行为;示差扫描量热仪的测试结果表明,随着充油量的增加,SEBS共混材料的Tg逐渐降低,直到充油量达到100%后,Tg稳定在-64℃左右;随着SEBS-g-M AH含量增加,共混物的100%、300%定伸应力逐渐增加,断裂伸长率、断裂应力的变化相同。随着TPU含量的增加,共混材料100%的定伸应力保持不变,而300%定伸应力、断裂伸长率下降,断裂应力却逐渐增加。     

界面相互作用对尼龙6/SEBS共混体系流变行为的影响

利用高压毛细管流变仪研究了SEBS-g-MAH对PA6／SEBS共混体系的流变行为影响，结果表明，PA6／SEBS共混体系的粘度随SEBS增加先降低后升高；PA6／SEBS—g—MAH共温体系的粘度随SEBS-g—MAH含量增多有较大幅度的增加；将SEBS和SEBS—g—MAH混合使用时，共温材料的流变行为表现为二者的协同作用结果，其中SEBS—g—MAH对共混材料流变性能的影响更大．红外分析的结果表明，共混后SEBS—g—MAH与尼龙6发生了反应，生成群离羧酸，并且随SEBS—g—MAH含量的增加，游离羧酸的量也逐渐增加，即共混后增加了体系中分子键长度，流动时分子键间更易发生缠结，使粘度增加，这与高压毛细管流变实验的结果是对应的。     

SMA增容ABS/PBT共混体系的形态和力学性能——共混过程对体系的影响

以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为增容剂,研究了共混工艺对ABS/PBT共混物聚集态结构和力学性能的影响。结果表明,SMA先与ABS共混再与PBT共混,共混物的分散相尺寸最小、分布最均匀,优于SMA先与PBT共混再与ABS共混的方法。ABS与PBT共混物的相容性差,加入反应性相容剂SMA后,PBT分散相尺寸变小且均匀地分散于ABS中,显著改善了ABS/PBT共混物的冲击、拉伸性能。共混物的聚集态结构强烈地受共混工艺的影响。     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚乳酸/SBS共混物相容性的影响

正湖北工业大学材料与化学工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室,绿色轻质材料与加工湖北工业大学协同创新中心,武汉430068采用苯乙烯(St)-丙烯酸甲酯(MA)无规共聚物(PSMA)(nSt∶nMA=75∶25)为增容剂,通过双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物熔融共混,研究了PSMA的含量对PLA/SBS共混物(mPLA∶mSBS=90∶10)相容性的影响。利用扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、差示扫描量热仪和旋转流变仪对共混物的微观形貌、力学性能、热性能和流变性能进行表征。SEM结果表明,加入1%(质量分数)的PSMA使PLA/SBS共混物中SBS相分散更均匀,界面粘接增强。加入1%(质量分数) PSMA的PLA/SBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别是PLA的7. 1倍和2. 3倍。DSC和流变学结果表明,PSMA的加入增强了PLA和SBS的相容性。     

PA6/SEBS(SEBS-g-MAH)/CaCl2共混体系的性能

对PA6／SEBS(SEBS—g—MAH)／CaCl2共混体系进行了一系列结构和性能的研究。SEM研究结果表明,加入SEBS后材料的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂,随CaCl2含量的提高断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变．DMTA测试结果为CaCl2和SEBS在共混体系中对尼龙6的玻璃化转变都产生作用．力学测试发现,当CaCl2含量为3％时,SEBS／SEBS-g-MAH的含量为5％～10％,共混物的断裂伸长率能达到300％以上,大大高于纯尼龙6以及相同SEBS配比的PA6／SEBS共混物的断裂伸长率．增强和增韧,二者在某种程度上是竞争反应,因此可以通过调整二者的含量和加入的顺序实现尼龙6力学性能(增强或增韧)的可控．     

PE/SEBS-g-MAH/SEBS的制备及防污性能

以聚乙烯（PE）网衣为基材,苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐（SEBS-g-MAH）和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物（SEBS）为原料,通过浸涂法制备得到PE/SEBS-g-MAH/SEBS(PSMS);分析讨论了不同SEBS附着率时PSMS的力学性能、表面形貌、表面性质、抗蛋白吸附和抗大肠杆菌吸附等性能。结果表明,PSMS表面呈大小不一的泡孔形貌,且随着SEBS附着率的增大,PSMS表面泡孔密度增大,拉伸强度先增加后降低。当SEBS附着率为46.1%时,PSMS的拉伸强度和表面自由能分别为6.045 MPa和14.055 mN/m,抗蛋白吸附率达93.21%,同时兼具良好的抗大肠杆菌吸附性能。除此之外,PSMS在海洋挂板实验中也表现出良好的防污性能。     

充油SEEPS/SEBS的力学性能和动态力学性能与结构的关系

对具有代表性的多种SEEPS和SEBS进行了结构分析和相对分子质量检测,筛选出化学结构不同但苯乙烯含量相同且相对分子质量接近而具有可比性的SEEPS Kuraray-4055和SEBS YH-502T。通过小角X射线散射、透射电镜和原子力显微镜表征了充油SEEPS与SEBS体系的微观结构,显示SEEPS体系的相尺寸(49.1 nm)和相间距(47.9 nm)比SEBS体系的相尺寸(38.3 nm)和相间距(38.1 nm)大,前者具有更完整的微相分离;结合核磁共振氢谱的结果,发现这是由于SEEPS软段中氢化异戊二烯链段单元的存在使其链段柔顺性高于SEBS所致。根据Instron万能材料试验机和动态力学性能分析结果可知,相同条件下微相分离程度更高的SEEPS体系所具有的力学性能和储能模量均大于SEBS体系。研究结果表明,SEEPS/SEBS的分子结构是影响其充油体系微观结构、力学性能及动态力学性能的主要因素。     

聚丙烯对SEBS弹性体的改性作用与结晶行为

选用聚丙烯PP-S700,使用密炼机制备了苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙烯(PP)弹性体共混材料。通过差示扫描量热法研究了聚丙烯PP在SEBS弹性体中的结晶行为;利用广角X射线衍射初步探讨了聚丙烯PP结晶在SEBS弹性体中的取向性,计算得到了PP的取向度。研究结果表明,SEBS/PP共混材料随着PP含量的增加由弹性体转化为硬弹性体,PP分散相逐渐连接,与SEBS形成双连续相,使材料的力学强度、储能模量显著提高,且降低了因PP的引入而对弹性体断裂伸长率的影响。在SEBS/PP弹性体共混材料中PP的结晶温度、结晶度都会随着SEBS含量的增加而降低。在注塑成型过程中,SEBS/PP弹性体共混材料的大分子链沿注塑成型方向取向。     

SEBS熔融接枝MAH及SEBS-g-MAH的热性能

采用双螺杆挤出机进行了SEBS熔融接枝MAH的反应挤出,得到了一系列不同接枝率的SEBS-g-MAH产品。采用酸碱滴定法测定了SEBS-g-MAH的接枝率。通过FT-IR和^13C-NMR确定了SEBS-g-MAH的生成及接枝反应中MAH的接枝形式。通过DSC、TG两种方法对SEBS-g-MAH进行了热性能分析。由DSC分析,发现接枝后SEBS的PS段的Tg稍有降低,而EB段的Tg乎没有变化;TG测试发现SEBS-g-MAH的热稳定性能比SEBS要高。     

AAS/PA-6合金的相容性

用反应挤出法制备了一系列的尼龙６／苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯腈共聚物（ＰＡ６／ＡＡＳ）合金的相容剂,采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）观察了所得合金的微观形态,结合合金的力学性能,对所选用及所制备相容剂进行了筛选。结果表明,以ＳＥＢＳ与ＭＡＨ的接枝物作为相容剂（ＳＥＢＳ是苯乙烯,丁二烯的三嵌段共聚物）,或以ＳＥＢＳ的ＭＡＨ接枝物与ＳＭＡ（苯乙烯马来酸酐聚合物）作为复合相容剂,既可得到以粘度较高的ＡＡＳ为连续相且冲击强度很高的ＡＡＳ／ＰＡ６合金,也可以得到以ＰＡ６为连续相高冲击强度的ＰＡ６／ＡＡＳ合金。     

尼龙—6／PP—g—MAH共混体系的结构及流变行为

本文通过Ｍｏｌａｕ实验，二甲苯萃取抽出物的ＩＲ分析，ＤＳＣ，ＳＥＭ测定了尼龙－６／ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ的结构，发现尼龙－６与ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ的酸酐或羧酸发生了化学反应，生成的接枝共聚物起到了共混体系增容剂的作用，改善了共混物的微观结构形态。流变学测定表明，体系假塑性增加，熔体粘度上升，共混物的成型加工性能较之纯尼龙有所改善。     

PA6/SEBS/PP-g-MAH的共混改性

用双螺杆挤出机对PA6用SEBS和SEBS／PP-g-MAH进行共混改性,PA6／SEBS／PP-g-MAH比PA6／SEBS的力学性能如拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都有不同程度的提高;PA6／SEBS／PP-g-MAH比PA6／SEBS、PA6的吸水率有较大幅度降低;用扫描电镜(SEM)研究了PA6／SEBS／PP-g-MAH争PA6／SEBS样品的冲击断面,PA6／SEBS／PP-g-MAH中SEBS分散相粒子半径远比PA6／SEBS中SEBS分散相粒子半径小争均匀,这表明PA6／SEBS／PP-g-MAH改性后的PA6与SEBS的相容性有很大的改善。     

超韧尼龙11合金的力学性能和相态研究

研究了尼龙11和POE的共混物，制备了不同的马来酸酐接枝率的尼龙11／POE－g－MAH和尼龙11／POE／POE－g-MAH共混物，研究了共混物的力学性能和相态。结果表明，引入POE－g-MAH能够提高相容性和共混物的韧性，并且马来酸酐接枝率越高效果越为明显，与此同时，拉伸强度却降低得很少。     

阻燃SEBS共混材料的热分解动力学

采用TG分析测试阻燃SEBS共混材料的热分解过程,并用Friedman微分法和非线性回归进行动力学分析,探讨其热分解机理。分析结果表明,膨胀型与金属氢氧化物阻燃的SEBS共混材料的热分解过程为多步平行反应,极限氧指数随分解活化能的提高而提高。极限氧指数LOI测试表明,两体系能有效阻燃SEBS共混材料。     

增韧尼龙6的力学性质和形态EI

尼龙由于在干态和低温下冲击强度较低而限制了其应用,本文进行了用聚烯烃弹性体接枝物(E-g-MA)增韧尼龙6的研究,并讨论了增韧的机理。     

超韧尼龙6体系的流变与力学行为EI

马来酸酐接枝聚烯烃类热塑弹性体 (TPEg)对尼龙 6有显著的增韧效果。研究了基体粘度和界面改性剂 (CE-96 )的使用对尼龙 6 / TPEg共混体系缺口冲击强度的影响。在 TPEg分散相粘度大于尼龙 6基体粘度情况下 ,TPEg对高粘度尼龙 6的增韧效果明显好于低粘度尼龙体系。CE- 96的加入通过增大尼龙 6基体粘度和增强界面偶联显著地改善了 TPEg分散质量。在给定的分散相含量下 ,分散相颗粒尺寸的减小更有利于引发基体剪切屈服 。