بررسی خواص آلیاژ پلی استایرن / لاستیکSBR

نشان داده شده که در آلیاژهای SBR / پلی استایرن، وقتی یک ‌محصول خوش ظاهر مورد نیاز باشد بایستی به شکل قطرات جداگانه با قطر کمتر از ۵۰ میکرومتر در بستر پلی‌استایرن وجود داشته باشد.

عقیده بر آن است که در چنین حالتی، لاستیک می‌تواند از گسترش ترک و طبعا شکست به شکل‌های مختلف بکاهد. برای یک آلیاژ مناسب شرایط ذیل ضروری است:

۱-لاستیک و پلی‌استایرن نباید سازگار باشند. اگر سازگار باشند، اختلاط در حد مولکولی انجام می‌شود و هیچ‌گونه بهبود در چقرمگی حاصل نمی‌شود.

۲-در صورتی که چسبندگی خوب لاستیک/ پلی‌استایرن مدنظر باشد، لاستیک نباید خیلی هم ناسازگار باشد.

در واقع این بدان معنی است که برای دستیابی به چقرمگی بالا، از لاستیک‌های نیمه سازگار باید استفاده شود. نیمه سازگاری  را می‌توان (الف) با انتخاب مخلوط‌هایی که پارامتر انحلال‌پذیریشان قدری متفاوت با پلی استایرن است، (ب) با مقادیر مناسب شبکه‌سازی و یا (ج) با استفاده مناسب از بسپارهای منتخب پیوندی به دست آورد. در گونه‌های رایج تجاری احتمالا از هر سه روش استفاده می‌شود.

در بسپارهای تجاری پایه SBR سه متغیر اصلی را باید درنظر گرفت:

(۱)مقدار SBR اضافه شده که معمولا ۵ تا ۲۰٪ است باعث افزایش مقدار چقرمگی می‌شود ولی در کنار آن از نقطه نرمی می کاهد.

(۲) اندازه ذرات لاستیک. در یک آلیاژ نمونه این مقدار در محدوده ۱ تا ۱۰ میکرومتر است. گونه‌هایی که حاوی ذرات بزرگ هستند(و حاوی ۱۰٪ بقایای آکریلونیتریل در بسپار بستر هستند) در حالی که مقاومت خوب در برابر ترک‌زایی تحت تنش مورد نیاز باشد استفاده می‌شود.

از ذرات کوچک وقتی استفاده می‌شود که براقیت، چقرمگی و سفتی بالا مقدم بر دیگر نیازها باشند.

(۳) مقدار ژل (درصد نامحلول در تولوئن) لاستیک و شاخص تورم ژل (نسبت حجم یک ژل متورم به حجم متورم نشده‌اش). اولی معیاری است از مقدار ماده ی شبکه‌ای شده و دومی بیانگر شدت شبکه‌ای شدن است. دیده شده است که نمونه‌ای با مقدار ژل متوسط(۵ تا ۲۰٪) و شاخص تورم متوسط(۲۰-۱۰) بالاترین استحکام ضربه را در آلیاژ به دست می‌دهد.

استحکام ضربه پلی‌استایرن مقاوم به ضربه (آلیاژ پلی‌استایرن/SBR) هفت برابر پلی‌استایرن معمولی است اما استحکام کششی آن نصف، سختی آن کمتر و ۱۵ درجه سانتی‌گراد نقطه نرمی آن پایین‌تر است. به دلیل وچود لاستیک از پایداری نوری و گرمایی کاسته می‌شود و معمولا از پایدارکننده استفاده می‌شود.

اما استفاده از پایدارکننده‌ها(ضد اکسنده‌ها) اثرات نامطلوبی هم دارد، به این صورت که از شبکه‌ای شدن لاستیک ممانعت می‌کنند. تأثیر ضد اکسنده‌های فنولی بر آمیزه‌های پلی‌استایرن/SBR که در یک مخلوط‌کن داخلی در دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد آلیاژ شده‌اند. مطالعه شده است. دیده شده که مقدار ژل در فاز لاستیکی آلیاژهای حاوی ۱٪ برخی ضداکسنده‌های فنولی کم است.

آلیاژهای کم ژل ظاهرا لکه‌ای هستند، در مقایسه با مواد عادی از سرعت جریان پایین‌تری برخوردارند و قطعات قالبگیری شکننده است.

بهبود مؤثر در خواص ضربه‌ای موقعی حاصل می شود که ضد اکسنده بعدا در دوره اختلاط پس از آن‌که لاستیک به درجه میانه‌ای از شبکه‌ای رسید به سیستم افزود شود.

منبع: پلینو