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發(fā)布時間:2014-12-3    來源：videoflying.com    作者：SEBS  瀏覽次數(shù)：7825

SBS是一種優(yōu)異的苯乙烯系熱可塑性彈性體，不必經(jīng)硫化即具有類似硫化橡膠的物理性質(zhì)，可直接注射成型，并且能百分之一百回收利用，已被廣泛地應用于各領(lǐng)域，目前最大的應用以鞋材為主。但SBS主鏈上含有大量的脂肪族雙鍵，對天候、紫外線、臭氧和熱的抵抗性不佳，容易劣化，使其應用范圍仍受到許多的限制。因此，第二代苯乙烯系熱可塑性彈性體SEBS于1972年應運而生。 

SEBS是利用氫化方式將脂肪族雙鍵飽和化，以期擴大產(chǎn)品應用范圍。飽和型熱可塑性彈性體SEBS由于軟質(zhì)段為飽和型的烯系結(jié)構(gòu)，耐候性、耐熱老化性比SBS更佳，且物性亦較SBS更為強韌，故應用范圍更為廣泛。 

SEBS熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到良好的改性。SEBS具有與傳統(tǒng)橡膠相同的彈性、回復性、強韌性與耐候性，及熱塑性塑料一樣容易加工成型的特性且可以再回收使用等優(yōu)點。而且它與其它的塑料原料具有極佳的兼容性，且由于SEBS可藉由添加擴展油來調(diào)整材料軟硬度，故可制得硬度范圍廣泛的發(fā)泡制品，發(fā)泡成品硬度范圍可為5C-60C，比重極低，在0.08-0.3之間。SEBS因具有熱可塑的特性，故發(fā)泡后的成型品亦可再進行二次定型以制得形狀復雜的成品，且發(fā)泡成品可再回收利用。

SEBS發(fā)泡材料具有下列主要特性： 

壓縮變形、止滑的特性優(yōu)于EVA發(fā)泡板，其物理特性與傳統(tǒng)的CR、EPDM、SBR相近，具有制程簡單、無橡膠異味、易調(diào)色等優(yōu)點。 

因脂肪族雙鍵已飽和化，具有耐天候、紫外線、氧、臭氧和熱的優(yōu)點。 

可使用于加入各種橡膠/塑料之混煉品混合，或者用于各種熱可塑性橡/塑料中作為耐沖擊、止滑、耐磨、抗壓縮、耐寒之改質(zhì)材料。 

具有類似CR、SBR或PU發(fā)泡材的柔軟觸感，但制程更加簡易且不具異味或吐霜之困擾。 

與其它高發(fā)泡、低比重的柔軟發(fā)泡材相比，具有較佳的物性與尺寸安定性。 

拉伸回復性與伸長率優(yōu)異。 

其它特性包括：可塑性佳；高強韌度；觸感佳；高耐壓縮性；高柔軟性；耐候性佳；產(chǎn)品霧面佳；高止滑性和耐低溫性等。 

SEBS發(fā)泡材料的發(fā)泡/架橋系統(tǒng) 

發(fā)泡與架橋的關(guān)系 

對SEBS發(fā)泡材料而言，其發(fā)泡系統(tǒng)與一般EVA發(fā)泡系統(tǒng)相同，就是以過氧化物架橋，再以化學發(fā)泡劑發(fā)泡，形成獨立泡體的發(fā)泡材料。如圖1所示，架橋的進行與發(fā)泡劑分解在時間上的配合是最重要的。每種橡塑材料在熱熔融后的粘度可加工范圍不同；在發(fā)泡理論中，當氣泡擴張膨脹速度愈快，則穩(wěn)定時間愈短，此時橡塑材料的熱熔融粘度的控制極為重要，過高則無法發(fā)泡，過低則氣體會自塑料溢出。 

SEBS發(fā)泡材料在模外發(fā)泡時，架橋度與膠體熔融粘度呈線性關(guān)系，若發(fā)泡比加硫（架橋）早太多，制品表面會因有氣體排出而易產(chǎn)生連續(xù)氣泡甚至造成發(fā)泡制品破裂。若加硫比發(fā)泡太早發(fā)生，則會因膠體架橋粘度上升，使發(fā)泡不易進行，呈現(xiàn)發(fā)泡不足的狀況。故對SEBS發(fā)泡而言，發(fā)泡速率與架橋速率的搭配極為重要，建議最好能呈現(xiàn)先架橋后發(fā)泡的狀態(tài)，但架橋與發(fā)泡時間不可差距過大，如此所得的發(fā)泡成品性能最佳。

發(fā)泡劑 

一般橡塑料的發(fā)泡成型法大致可分為： 

•機械發(fā)泡法：機械發(fā)泡法是借助于機臺的強烈攪拌，使氣體均勻地混入橡塑料熔體中形成氣泡，此過程產(chǎn)生的氣泡容易消失，因此采用機械發(fā)泡時需加氣泡穩(wěn)定劑。 

•物理發(fā)泡法：借助于發(fā)泡劑在樹脂中物理狀態(tài)的改變，形成大量的氣泡。一般物理發(fā)泡劑可分為三類：惰性氣體系、低沸點液體系和固態(tài)空心球等，目前一般使用較多的是低沸點液體系物理發(fā)泡劑。 

•化學發(fā)泡法：化學發(fā)泡劑受熱發(fā)生化學變化，從而分解并產(chǎn)生氣體，促使橡塑料聚合物發(fā)泡。代表性的化學發(fā)泡劑有偶氮化合物（ADCA、AZDN）、亞硝基化合物（Nitriso）、無機系化合物（碳酸氫鈉、碳酸鈉）與聯(lián)胺類（OBSH、TSH、BSH）等，發(fā)泡劑可單獨或搭配使用。 

選用化學發(fā)泡劑時，應注意其適用于非結(jié)晶聚合物，發(fā)泡劑的分解溫度應比聚合物的流動溫度高出10℃左右。如果分解溫度高出聚合物太多，則可用活化劑（氧化鋅、尿素等）來降低發(fā)泡劑之分解溫度。對結(jié)晶型聚合物，發(fā)泡劑的分解溫度應比交聯(lián)劑的活化溫度高出10℃左右。分解溫度和發(fā)氣量是選用化學發(fā)泡劑的主要依據(jù)。 

SEBS發(fā)泡材料建議使用高溫型偶氮化合物化學發(fā)泡劑－偶氮二甲酰胺（Azodicarbonamide-ADCA）為主，其為淺橙色粉末，分解溫度190℃~210℃，發(fā)氣量220ml/g，可藉發(fā)泡助劑（ZnO、尿素等）將發(fā)泡反應溫度調(diào)整到150~200℃之間，分解的殘留物無毒、無污染，經(jīng)FDA 認可，為最廣泛使用之發(fā)泡劑。料溫超過 220℃時，NH3急劇釋放。 

架橋劑 

SEBS發(fā)泡材料受熱熔融時，膠體的粘度急速下降，在發(fā)泡過程中，為了保持住氣體，膠體必須具有一定的粘彈性，因此必須添加架橋劑。SEBS發(fā)泡材料建議采用的架橋方式為過氧化物架橋。過氧化物架橋所使用的架橋劑以DCP（Dicumyl peroxide）為最常見，且因過氧化物架橋是形成C–C結(jié)合，所以不要求橡膠分子必須具有雙鍵結(jié)構(gòu)，故可適用多種橡膠。不過由于SEBS是屬于類橡膠的材質(zhì)，且屬于飽和結(jié)構(gòu)，因此其在架橋時，會較一般EVA困難，所以SEBS發(fā)泡材料所添加的架橋劑或架橋助劑量會較一般EVA發(fā)泡材料略多。 

SEBS發(fā)泡材料的加工

傳統(tǒng)發(fā)泡加工的方式多為模壓成型（平板發(fā)泡），由于過程較為煩瑣，現(xiàn)階段已發(fā)展為注射發(fā)泡成型。雖然注射發(fā)泡成型技術(shù)層次較高，但從經(jīng)濟效益（約可節(jié)省45%的效率）、模具設計等角度來考量，將大幅降低制造成本、產(chǎn)品設計更多樣及功能化，因此在業(yè)界已大量取代傳統(tǒng)模壓發(fā)泡成型技術(shù)。 

除此之外，SEBS發(fā)泡材料與各種橡膠、塑料兼容性極高，可依配方基材的不同，調(diào)配出不同特性及功能的產(chǎn)品，這也是現(xiàn)有發(fā)泡材料所欠缺的主要優(yōu)勢之一。 

SEBS發(fā)泡材料的應用

休閑及運動鞋底 

這兩年EVA發(fā)泡鞋底材料，已逐漸成為休閑運動鞋材的主流，其良好的柔韌性、彈性，優(yōu)異的耐化學品和著色性能、較輕的重量，迅速被廣大運動鞋底生產(chǎn)廠商所接受，成為運動鞋材的代名詞。特別是在結(jié)合TPR復合大底被研制出來后，更是將橡膠優(yōu)異的耐磨性和EVA的低比重特性完美地結(jié)合起來。 

前幾年，運動鞋清一色的TPR橡膠大底雖然給穿用者提供了絕佳的防滑及耐磨性能，但其顏色的單調(diào)和相對較重的重量是設計人員一直無法突破的缺點。 

在EVA發(fā)泡材料的領(lǐng)域中雖然有許多應用制品，但是因受限于EVA塑性材料本身在柔軟性、耐壓縮性、止滑性、彈性與材料拉伸性等方面的特性較差，所以皆會使用彈性體來當改質(zhì)劑。經(jīng)過SEBS發(fā)泡材料改性后的EVA具有更佳的動態(tài)粘彈性質(zhì)（符合人體工學的測試要求）。 

目前許多EVA發(fā)泡廠皆有使用彈性體（如Dupont公司的EPDM及Engage等）作為改質(zhì)材料，其硬度較高。SEBS發(fā)泡材料與EVA兼容性佳，且與此類改質(zhì)材料比較，具有更佳的軟硬度范圍、柔軟觸感及更低的抗壓縮歪等等。由于SEBS發(fā)泡材料具有柔軟與柔和質(zhì)感之優(yōu)勢，目前已有許多國際知名運動鞋品牌指定使用SEBS發(fā)泡材料。
運動休閑用品 

發(fā)泡材料在休閑運動品的應用包含有：韻律舞運動墊、浮板浮床、救生衣、潛水衣、護肩、護膝墊及瑜珈墊等，然而每種制品所要求的材料特性不一，如韻律平衡墊的高柔軟性；浮板浮床的超低比重；潛水衣的耐候性、高拉伸回彈性、低吸水性及耐鹽水性；護肩護膝墊的高彈性及可塑性；發(fā)泡防護材（美式足球頭盔內(nèi)襯）耐變形性等。 

尤其現(xiàn)階段，瑜珈墊的材料幾乎都是PVC制品。在法律及環(huán)保的訴求之下，全面禁用的聲浪此起彼伏，因此誰先掌握PVC材質(zhì)的替代材料，誰就擁有未來的商機，而這個構(gòu)想已先后被許多墊材制造廠商，利用SEBS發(fā)泡材料付諸行動了。 

運動休閑用品這塊領(lǐng)域，因必須具備柔軟性及柔和觸感，SEBS發(fā)泡材料將極具優(yōu)勢。且SEBS發(fā)泡材料的特色在于極佳的彈性、熱固性材料所缺乏的可塑性、邊料可回收性等。因此在運動防護材的應用，具有極高競爭力，將朝向取代傳統(tǒng)熱固性發(fā)泡材料，并賦予環(huán)保材料的構(gòu)想而出發(fā)（熱固性發(fā)泡材料皆具硫磺臭味、且顏色無法多變化），所以SEBS發(fā)泡材料將越來越多地用于制造運動墊、瑜珈墊及韻律平衡墊等休閑運動用品。 

嬰幼兒用品 

SEBS發(fā)泡材料在嬰幼兒用品領(lǐng)域中的主要應用是制造發(fā)泡輪制品，可以改善發(fā)泡輪的止滑性、彈性、表面消旋旋光性及耐低溫性。 

通常EVA發(fā)泡輪制品的表面非常光亮，而具霧面效果(Non-shining)的發(fā)泡輪制品的需求來自于歐洲，此種制品（嬰兒車）的售價高，所要求的發(fā)泡輪特性就相對地嚴格。另一方面，EVA或其它改性的材料，處于酷寒當中硬度會提高甚至失去彈性。 

在嬰兒車發(fā)泡輪方面，SEBS發(fā)泡材料的著力點，就是類似橡膠材料產(chǎn)品的特性—制品表面霧度極佳，這也是塑料類EVA所沒有的特性。除此之外，應用在歐洲地區(qū)嬰兒車發(fā)泡材料所應具備的耐低溫性，也是以SEBS發(fā)泡材料的表現(xiàn)為最佳，并可避免發(fā)泡輪處于酷寒當中硬度變高、失去彈性的缺點。因此，SEBS發(fā)泡材料在發(fā)泡輪上應用前景值得期待。 

箱包內(nèi)襯材料 

箱包內(nèi)襯材料的（皮包、皮箱、飾品盒）主要應用訴求重點是：高拉伸回彈性、材料可塑形性與皮革及布料的貼合性等，由于EVA發(fā)泡材料及其改質(zhì)劑中有絕大部分是塑性材料，因此使用的缺點是：布料的貼合性差、觸感及柔軟度不佳、低硬度制品的限制等。根據(jù)了解，箱包內(nèi)襯發(fā)泡材料制品為了符合歐盟各國法律關(guān)于綠色材料的要求，從今年7月1日開始歐盟正式禁用PVC，屆時所有PVC制品將被限制使用。 

另一方面，傳統(tǒng)熱固性硫化發(fā)泡橡膠（SBR、NBR、CR等）制品，雖不至于被淘汰，但已過了商品成熟期，漸漸走向低價競爭的衰退期，也因為如此大部分業(yè)者已開始轉(zhuǎn)型往熱可塑橡/塑料發(fā)泡材料方面發(fā)展。 

SEBS發(fā)泡材料的開發(fā)，將能克服一些傳統(tǒng)發(fā)泡材料無法解決的問題，并且兼具許多不同發(fā)泡材料的優(yōu)點，例如具有EVA發(fā)泡材料的低比重特性，PU發(fā)泡材料的低壓縮歪、高彈性及止滑特性，且制程簡單，可以二次成型做成復雜造型產(chǎn)品，最重要的是完全不含任何有毒物質(zhì)，可以百分之一百回收。此外，SEBS發(fā)泡材料將使得制造廠商及設計師在材料使用與設計上有更多元化的選擇。