Apakah sifat anti-penuaan kopolimer blok stirena-butadiena?

Kopolimer Blok Stirena-Butadiena (SBS) ialah elastomer termoplastik yang terdiri daripada stirena dan butadiena, dengan unit struktur asasnya terbentuk melalui kopolimerisasi blok. Oleh kerana sifat gabungan getah dan plastik termoplastik, SBS menemui aplikasi yang meluas dalam pelbagai produk industri dan kegunaan harian. SBS mempamerkan keanjalan yang sangat baik, rintangan lelasan, dan prestasi pemprosesan. Walau bagaimanapun, rintangan penuaannya agak lemah, terutamanya apabila terdedah kepada faktor persekitaran seperti cahaya ultraungu, ozon, dan oksigen, yang merendahkan sifat fizikal dan kimianya dengan ketara. Artikel ini meneroka rintangan penuaan SBS dan kaedah untuk memperbaikinya.

Rantaian molekul SBS mengandungi banyak ikatan berganda tak tepu, menjadikannya mudah terdedah kepada kesan ultraungu dan ozon. Di bawah sinaran ultraungu, ikatan berganda dalam SBS mengalami tindak balas pengoksidaan foto, yang membawa kepada pemotongan rantai, menyebabkan bahan menjadi rapuh dan kehilangan keanjalan. Selain itu, ozon boleh secara langsung menyerang ikatan berganda dalam SBS, mencetuskan tindak balas ozonolisis, mempercepatkan lagi penuaan SBS. Faktor ini secara kolektif menyebabkan permukaan retak, pengerasan dan kegagalan dalam SBS apabila digunakan di luar rumah.

Untuk meningkatkan ketahanan penuaan SBS, antioksidan biasanya ditambah. Antioksidan boleh menangkap radikal bebas dan menghalang tindak balas rantaian radikal bebas, dengan itu melambatkan degradasi oksidatif SBS. Antioksidan biasa termasuk antioksidan fenolik, antioksidan amina, dan antioksidan fosfit. Dengan menambahkan jumlah antioksidan yang sesuai kepada SBS, ketahanannya terhadap penuaan pengoksidaan terma boleh dipertingkatkan dengan ketara, memanjangkan hayat perkhidmatannya.

Penstabil cahaya adalah satu lagi kelas aditif penting yang digunakan untuk meningkatkan rintangan penuaan cahaya SBS. Penstabil cahaya terutamanya termasuk penyerap ultraviolet dan penapis cahaya. Penyerap ultraungu boleh menyerap tenaga ultraviolet dan menukarnya kepada tenaga haba yang tidak berbahaya, sekali gus melindungi SBS daripada kerosakan ultraungu. Penyaring cahaya membentuk filem pelindung pada permukaan bahan, menyekat penyinaran ultraviolet langsung, dengan itu memperlahankan proses penuaan foto SBS.

Menambah pengisi bukan sahaja boleh meningkatkan sifat mekanikal SBS tetapi juga meningkatkan ketahanan penuaannya sedikit sebanyak. Pengisi biasa termasuk karbon hitam, silika dan tanah liat. Karbon hitam, sebagai pengisi, boleh meningkatkan kekuatan dan rintangan lelasan SBS dan mempunyai beberapa rintangan ultraviolet. Pengisi bukan organik seperti silika dan tanah liat meningkatkan kestabilan terma dan rintangan penuaan SBS dengan meningkatkan ketegaran bahan dan mengurangkan pergerakan rantai molekul.

Rawatan hidrogenasi menukarkan ikatan berganda dalam SBS kepada ikatan tunggal, mengurangkan kereaktifan kimianya dan dengan itu meningkatkan rintangan penuaan bahan. SBS terhidrogenasi, dikenali sebagai kopolimer blok stirena-butadiena terhidrogenasi (SEBS), mempamerkan ketahanan yang lebih baik terhadap haba, cahaya ultraungu dan ozon, menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang lebih mencabar. Walau bagaimanapun, penghidrogenan adalah mahal dan kompleks, memerlukan keseimbangan antara kebolehlaksanaan ekonomi dan peningkatan prestasi.

Menggabungkan SBS dengan polimer lain boleh meningkatkan ketahanan penuaannya dengan ketara. Sebagai contoh, mengadun SBS dengan polietilena, polipropilena atau etilena-vinil asetat boleh meningkatkan kestabilan haba bahan dan rintangan pengoksidaan. Selain itu, menggunakan bahan nano seperti nanoclay dan nanosilica dalam adunan boleh meningkatkan sifat mekanikal dan rintangan penuaan SBS dengan berkesan.

Although Kopolimer Blok Stirena-Butadiena (SBS) possesses excellent mechanical properties and processing performance, its poor aging resistance limits its application in certain fields. Adding antioxidants, light stabilizers, fillers, undergoing hydrogenation treatment, or blending modifications can significantly enhance the aging resistance of SBS, expanding its application range. With the development of material science, more novel modification methods will be developed in the future to further enhance the comprehensive performance of SBS.