Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Термопластичные эластомеры. Часть 5

Продукты на основе S-B-S обычно состоят из полистирола (или стирольных смол), углеводородных масел и наполнителей. Вероятно, наибольшее применение этих соединений на основе S-B-S представлено в обувной промышленности. Изменяя пропорции полистирола, масла и наполнителя, были разработаны составы для применений от рабочих ботинок до тапочек. В соединениях на основе S-EB-S полипропилен часто заменяет полистирол. Этот полимер дает лучшую стойкость к растворителям и увеличивает верхнюю рабочую температуру. Типичные области применения включают изоляцию проводов и кабелей, а также автомобильные и фармацевтические изделия. Обработка этих составных продуктов проста. Обычно соединения на основе блок-сополимеров S-B-S обрабатывают в условиях, подходящих для полистирола, тогда как соединения на основе блок-сополимеров S-EB-S обрабатывают в условиях, подходящих для полипропилена. Формование металла или обычных термопластов является важным конечным применением для этих и других термопластичных эластомеров. Конечные продукты включают резиновые ручки для ножей, ручек, зубных щеток и т. д.

Как правило, термопластичные эластомеры хорошо прилипают при формовании на термопласты аналогичных типов благодаря их хорошей адгезии. Более подробная информация об обработке этих и других термопластичных эластомеров приведена в отдельных книгах по этим материалам. Другое основное применение стирольных термопластичных каучуков – в клеях, герметиках и покрытиях. Повышающие клейкость армирующие смолы используются для достижения желаемого баланса свойств. Масла и наполнители также могут быть добавлены. Эти клеи и герметики можно наносить либо из растворителей, либо в виде расплавов. Одно очень важное применение – чувствительные к давлению термоплавкие клеи. Блоксополимеры S-I-S более мягкие и липкие, и поэтому их часто используют для составления адгезивов этого типа. Фактически, это, вероятно, их самая большая область применения. Блок-сополимеры S-iB-S также очень мягкие и могут также подходить для этого конечного применения, особенно когда требуется улучшенная стабильность. Конечное применение также может быть в смеси с термопластами или другими полимерными материалами. Стирольные блок-сополимеры технологически совместимы с удивительно широким спектром полимеров. Смеси со многими другими термопластами имеют улучшенную ударопрочность. Эти блок-сополимеры также могут быть использованы в качестве совместителей, то есть они могут производить полезные продукты из смесей термопластов, которые в противном случае обладают плохими свойствами.

Комбинации из твердых полимеров и эластомеров также достаточно популярны. Так, комбинации полипропилен-EPDM или EPR являются наиболее важными и используются для изготовления таких изделий, как литые бамперы для автомобилей, где сочетание прочности, гибкости при низких температурах и низкой стоимости делает их очень привлекательными. Тем не менее, их использование ограничено, потому что они могут использоваться только для производства довольно твердых продуктов (как правило, выше твердости 60 по Шору). Почти все области применения вулканизатов из полипропилена/EPDM являются заменой вулканизированной резины. Они используются в автомобильных и бытовых деталях, а также в строительной промышленности для изготовления оконных уплотнений и т. д. Они имеют хороший набор компрессии и могут давать более мягкие продукты (твердость по Шору до 35). Подобные термопластичные вулканизаты на основе смесей полипропилена и нитрильного каучука имеют улучшенную стойкость к растворителям. Смеси на основе галогенсодержащих полимеров также имеют большое значение. Предполагается, что они основаны на смесях галогенированного полиолефина и этилена и являются однофазными системами. Они часто используются там, где важны растворители и огнестойкость. Смеси ПВХ / нитрильного каучука / диоктилфталата используются в аналогичных областях применения, а также при производстве обуви. Наконец, описанные выше соединения SBS / полистирол / масло и S-EB-S / полипропилен / масло также можно рассматривать как смеси твердого полимера (полистирол или полипропилен) с фазой мягкого эластомера (SBS / масло или SEB-S / масло) соответственно.

Ежегодное мировое производство термопластичных эластомеров всех типов оценивалось в 2,5 миллиона метрических тонн уже в 2005 году, причем в денежном выражении сумма составляла почти 12 миллиардов евро. Затем производство увеличилось примерно до 4,2 миллионов метрических тонн в 2014 году. Это эквивалентно ежегодному приросту примерно в 5,3%. В 2009 году Северная Америка потребляла около 25% этого количества, Западная Европа – около 20%, а Китай – около 33%. Япония и другие страны Азии / Тихого океана составляли большую часть из остальных потребителей. Сейчас стироловые блок-сополимеры составляют около 45% от общего объема рынка, а комбинации полипропилен / EPDM или EPR (включая термопластичные вулканизаты) – еще около 30%. Термопластичные полиуретаны и термопластичные сложные полиэфиры вместе составляют еще 20%. Основными конечными областями применения являются транспортные средства, обувь, промышленные товары, изоляция проводов и кабелей, медицина (очень быстро растущий сегмент), а также клеи, покрытия. В справочной и аналитической литературе приведены значения важных свойств (цена, удельный вес и твердость) для различных коммерчески доступных термопластичных эластомеров для инженеров и специалистов коммерческих отделов предприятий.