SEBS具有较好的耐候性能,是较好的塑料改性剂,可与PP、PE、PA、PC、PS、ABS等树脂共混,以改善制品的抗冲击性能和屈挠性。SEBS改性的高分子材料主要用于包覆材料、密封条、汽车配件、玩具等。
(1)包覆材料
利用SEBS共混改性的专用料通过嵌件注射的方式注射到己成型的材料表面形成所谓的包覆材料,可以改进被包覆材料的其它性能。这是SEBS的最早和最成熟的用途。所包覆的材料一般有PVC、PP、队、PC、PE等,如对PVC型材料的包覆主要是利用SEBS的静摩擦系数大,手感好的特点。用于体育运动器材的包覆,在温州等地还用做笔套包覆。包覆材料是目前使用量较大的领域。
(2)密封条
SEBS用于密封条是二十世纪90年代发展起来的。应用领域包括建筑、汽车、电器等方面的密封材料。密封条的发展经历PVC一硫化丁苯一动态硫化EPDM/PP改性材料—SEBS/PP改性材料。与现在大量使用的EPDM/PP相比,SEBS/PP材料在价格、性能、加工性和重复利用性方面均有较强的优势,也非常符合当今环保的严格要求。巴陵石化在总部的支持下,进行了SEBS制各密封材料应用技术开发,并开发了专用牌号。
(3)汽车配件
SEBS应用于汽车的内外零部件,可使汽车轻量化和提高安全可靠性,SEBS改性材料用于汽车配件主要有隔音板、仪表盘和方向盘护套、挡泥板、垫胶板和空气导管及软水管等方面。在美国是其用量较大的应用领域之一,占总耗量的40%。其中75%是制作汽车外部配件,15%做防护罩,1096做内部部件。与聚氨酯和乙丙橡胶相比,SEBS柔曲性好,加工方便,成本低,综合性能比聚丙烯和乙丙胶的共混物好,耐老化性能优于改性聚丙烯。SEBS改性材料用于汽车配件主要有隔音板、仪表盘和方向盘护套、挡泥板、垫胶板和空气导管及软水管等方面。这在国外应用广泛.但在国内的应用还在起步阶段。目前有广州联智、德国胶宝等正大力推广SEBS专用料,已开始被广大用户所接受。
(4)玩具
中国拥有玩具生产企业8000多家,年产值500亿元。国内最重要的玩具生产和出口基地是。五省一市一,广东、江苏、上海、山东、浙江和福建.其中,广东、福建是塑胶玩具生产的主要区域.全球近75%的玩具是由中国厂家制造的,产品远销欧、美、日等多个国家和地区,其中对美出口占出口总量的60%以上。
而来自中国玩具协会和中国社会调查事务所的一项调查则认为,目前中国青少年和儿童的人均年玩具消费仅20元到30元人民币,远低于亚洲儿童人均年玩具消费l 3美元和全世界儿童人均年玩具消费34美元的水平。据此计算,如果中国玩具消费达到亚洲平均水平,国内市场规模预计将突破300亿元人民币。中国轻工业协会调查统计显示,在国内玩具市场99%为儿童玩具,成人玩具仅占1%,而美国成人玩具市场占有率达到40%。香港贸易发展局发表的“中国玩具市场”综合调查报告显示,中国内地民众生活水平的提高,以及家长对于玩具有益儿童健康成长的认同,刺激了内地玩具市场的迅猛增长。预计内地玩具市场未来将以每年40%的速度增长,到2010年,销售额将超过1000亿元人民币。中国玩具市场惊人的发展潜力正在吸引国际业界的目光;塑胶玩具由于加工方便,生产成本低,安全性好,容易处理,目前逐步取代金属、木材和陶瓷成为玩具制造的主要材料。由于SEBS独特的网络结构,可以用.SEBS制造从邵A0度到邵D50度各种弹性体材料,以及基于SEBS及其共混料的无毒害性和优秀的表面性能,SEBS非常适用于玩具方面的应用。玩具制造是我国优势.行业,而作为玩具的基础材料SEBS将大有前景。巴陵石化针对玩具市场开发专用牌号,如开发的561产品具有加工性能好,透明性好,强度高的特点,消费量快速增长。
(5)电线电缆导线包皮等绝缘材料
SEBS由于是饱和的键结构,故耐热性、稳定性好,耐候性优良,在国外广泛用于电力材料。其代表品种是Kraton FG。美国Kraton G 8000(Elexar)系列是SEBS和PP的共混物,专用于生产电线电缆绝缘材料,具有优异的电性能、耐候性、柔软性和良好的拉伸强度,耐高温加工,使用温度范围宽,加工制作时简易方便。美国SEBS总消耗量的15%用于生产高档电线电缆的包皮和护套。SEBS电绝缘性能优良,耐老化性能好,适用温度范围宽,是制作电线电缆包皮和绝缘带的优异材料。美国壳牌公司生产的电线专用SEBS料的商品牌号为Elexar,其成本比聚酯类或聚氨酯类热塑性弹性体低,它可以代替硫化橡胶、PVC等用作蓄电池、变压器的绝缘护套、仪器家用电器电缆等方面。
为了促进产品的推广,巴陵石化进行了电缆料、阻燃合金技术研究,为产品的应用推广提供技术支持。
(6)工程塑料改性和相容
SEBS主要用于PP、PE、PC、PA工程塑料的改性。SEBS与PP的共混改性有两种情况,一种是以SEBS为主作弹性体材料;一种是以PP为主、而SEBS用于作增韧剂。同时SEBS也作PE和PS的相容剂产生一种新的合金材料,这种合金材料有许多独特性能,用于食品油类等的包装,此技术由上海复旦大学材料所开发。SEBS接枝马来酸酐用于PC和PA的增韧,壳牌有一个专用牌号,其接枝率为1.7%。在欧美SEBS用于PC、PA的增韧用量相当大,而国内在此方面用量也迅速上升。巴陵石化进行了SEBS接枝改性技术研究,并进行了改性塑料等方面的研究,促进SEBS的应用推广。SEBS在工程塑料改性的应用量较大,SEBS在改性PP、PA、PC时用量为5-12%,而且已被广大的用户所接受.
(7)润滑油增粘研究
粘度指数剂是由一些具有抗剪切性能的线型高分子有机化合物所组成,它们溶解在润滑油中,在高温时膨胀伸长,加大润滑油分子之间的阻力。使润滑油粘度不至下降太大,保持一定的粘度,形成一定厚度的油膜,起到应有的润滑作用。而当低温时这些有机化合物卷曲缩小,悬浮在润滑油中,润滑油分子之间的阻力因而减小,使润滑油粘度不致增加太多,以免引起发动机起动困难,增大磨损。.润滑油指数改进剂又叫润滑油增粘剂,是生产润滑油常用的一种添加剂,主要用于内燃机油、液压油、自动传动液和齿轮油中,其用量在润滑油中仅次于清净剂和分散剂,它在润滑油中起两方面的作用,一使润滑油的黏度对温度不敏感即加入黏度指数改进剂后的润滑油在高温不稀,低温不稠,二是提高低黏度润滑油的黏度。常用的润滑油增粘剂包括乙烯一丙烯共聚物、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、氢化苯乙烯一丁二烯(异戊二烯)嵌段聚合物(SEBS、SEPS)四大类,不同的润滑油生产商采用不同的增粘剂,如Shell润滑油采用SEBS或SEPS做润滑油增粘剂,日本大多采用SEPS做润滑油增粘剂,在中国由于尚无工业化的SEBS润滑油增粘剂牌号,因此都采用乙烯一丙烯共聚物、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯作增粘剂。
不同的润滑油指数改进剂有不同的特点:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的低温性能特别好,如果烷基链足够长,可兼有降凝作用,与含氮极性单体共聚则兼有一定的分散作用,在多级油中还可降低无灰分散剂的用量,但其增能力和剪切稳定性较差;聚异丁烯(PIB)具有优良的剪切稳定性,可用于配制液压油和多级齿轮油,但增粘能力和低温性能较差,不能配制黏度级别低和大跨度的多级内燃机油;乙烯一丙烯共聚物(OCP)的增粘能力和剪切稳定性较好,但低温泵送性不好;氢化苯乙烯—丁二烯(或异戊二烯)共聚合物(SEBS、SEPS)的增粘能力和剪切稳定性都较好,能满足多级内燃机油的要求,特别是配制大跨度的多级内燃机油。SEBS或HSD是由苯乙烯、丁二烯或异戊二烯聚合物经过加氢而得到的产物,HSD用于润滑油黏度指数改进剂最早是由Shell公司开发,其商品名是Shell SV260、261等。HSD(氢化苯乙烯、丁二烯或异戊二烯共聚物)的绸化能力和剪切稳定性均好,能满足多级内燃机润滑油的要求,特别是配制大跨度的多级内燃机机油,是一种综合性能良好的品种。
我国的润滑油表观消费量年均增长率均在15%左右,而进口量在100万吨/年左右,进口多为高档润滑油。2006年进口各类润滑油130.9万吨,较2005年增长12.7%,2006年表现消费量为680.6万吨.有权威报告显示,目前国外润滑油品牌在中国高端市场占据的份额达到60%以上,其利润却占高端市场的78%。而国产品牌在整个国内润滑油市场上虽然占有85%以上的份额,但利润却只占22%。高端润滑油是个利厚的领域,也是争夺的焦点。经分析测算:中低档油具有300'-500元/吨的效益,而高档油则有1000-1500元/吨的效益,高档油是中低档油的2'--3倍。事实上,润滑油是由基础油和添加剂调和而成的,工艺并不特别复杂。中国是世界第二大润滑油消费国,年消耗量600多万吨。而且据美国克莱思预测,在2010年以前,中国的润滑油市场还将会以每年10%的速度增长,预计到2020年,中国的润滑油消费量将会超过美国。中国润滑油巨大的市场,尤其是高档润滑油的的需求潜力巨大,为润滑油添加剂提供了广阔的市场前景,按照2010年润滑油消费700万吨/年,高档油达到7096,润滑油增粘剂需求量在5万吨/年左右。目前国内润滑油增粘剂主要采用美国的OCP(即乙烯一丙烯共聚物)和HSD(即SEBS)或国产的PIB,少量采用PMMA。为了促进国内润滑油产品的升级,开拓SEBS市场,在总部的支持下,巴陵石化公司和长城润滑油公司合作进行润滑油改性SEBS新技术新产品开发,项目取得明显进展,中试产品初步通过论证,在中试技术进一步完善的基础上进行工业化生产。润滑油用SEBS将随着我国润滑油产品的发展而发展。
(8)其它方面
SEBS通过美国FI)A的认证,被认定是无毒及不对人体产生排斥反应的医用材料的原料。但是由于乳胶价格较低以及市场对SEBS产品认识不足,现在国内未见有SEBS应用于医疗器械、食品包装。随着我国对此方面管理的加强,尤其是对食品包装膜的严格立法,SEBS在此方面消费将有一定的发展。SEBS还应用于涂料、油墨和互穿网络材料、导电材料、纳米材料等。现有单位在从事SEBS应用于涂料、油墨方面应用研究。SEBS互穿网络(IPN)材料方面,主要是研究SEBS与硅胶用于高压电器配件、医疗器械,SEBS与环氧树脂的IPN材料用于制造超韧、超强工程材料。
可见,SEBS的市场应用在中国大陆正呈超快速的增长趋势,特别是随着人们生活水平的提高,对高档消费品的需求量增加,SEBS逐渐为广大用户所接受,其市场正日益成熟.从巴陵石化分公司SEBS市场调查情况来看,随着SEBS产品价格合理定位,SEBS在热塑性弹性体应用领域的优势将逐步明显.同时随着SEBS制品行业的水平提高,产品竞争能力加强,SEBS制品出口将迅速增长,可以预期国内SEBS消费将快速增长,市场前景广阔。