(استایرن اتیلن بوتیلن استایرن)یک نوع پلیمر از نوع الاستومر ترموپلاستیک است که منجر به بروز تحول عظیمی در صنایع مختلف شده است.
SEBS چیست؟
استایرن اتیلن بوتیلن استایرن (styrene ethylene butylene styrene) که به اختصار SEBS شناخته میشود نوعی الاستومر ترموپلاستیک (TPE) است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. در سالهای اخیر، این ترکیب پلیمری نقش مهمی در تولید مواد پلاستیکی جدید داشته است. پلیمرSEBS یکی از محکمترین و انعطافپذیرترین پلیمرها میباشد و مقاومت بالایی در برابر حرارت و نور خورشید دارد. افزودن (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) خواص مخلوطهای پلیمری را بهبود میبخشد. اغلب از این پلیمر به عنوان اصلاحکننده یا تقویتکننده سایر پلیمرها استفاده میکنند زیرا این ماده مقاومت سایر پلیمرها را افزایش میدهد و در خواص محصول نهایی مانند استحکام آن تاثیرگذار است. به عبارتی انعطافپذیری و مقاومت مشتقات و ترکیبات این پلیمر در برابر سایش، حرارت و... بسیار بالا است. علاوه بر این واکنشپذیری مخلوط پلیمری به ویژه در ترکیب با روغنهای فرایندی بهبود مییابد. البته این موضوع را هم باید در نظر داشت که روغنهای پارافینی در مقایسه با روغنهای بر پایه نفت، با بخشهای (اتیلن- بوتیلن) در پلیمرهای SEBS سازگارتر هستند.
کوپلیمرهای سه بخشی (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) از طریق هیدروژناسیون پلیمر (استایرن-بوتادین-استایرن) SBS تولید میشود و در حقیقت نوعی الاستومر ترموپلاستیک است که با افزودن استایرن به دست میآید. پلیمرهای استایرن مانند SEBS و SEB به دلیل مقاومت خوب در برابر سایش و فرسودگی از بهترین مواد پلیمری برای تولید کفش و لاستیک هستند. طیف گستردهای از خواص مناسب پلیمری این مواد موجب شده تا به پرکاربردترین مواد صنعتی تبدیل شوند. این ماده از نظر خرید و فروش جایگاه ویژهای در بازارهای بینالمللی دارد و تامین نیازهای بازار داخلی ایران بیشتر از طریق واردات این کالا صورت میگیرد. واردات این پلیمر علاوه بر تامین آن به عنوان ماده اولیه صنعتی نقش به سزایی در تولید کالای نهایی با کیفیت و مقرون به صرفه دارد و البته محصولاتی که از طریق کشور تایوان وارد بازار ایران میشوند از کیفیت بالایی برخوردار هستند.
کاربرد SEBS ( استایرن اتیلن بوتیلن استایرن)
استفاده در ساخت برخی تجهیزات پلاستیکی دندانپزشکی، اسباب بازیهای کودکان، توپهای لاستیکی، چسب و درزگیر، کفش، بطری و ظروف از رایجترین نمونههای کاربرد این پلیمر در صنعت است. همچنین در ترکیب با سایر پلیمرها به منظور افزایش استحکام پلاستیکها، کارایی قیر و آسفالت، تولید کامپاندینگ و سایر الاستومر ترموپلاستیکها به کار میرود. امروزه همه افراد به این موضوع اهمیت میدهند که اسباب بازیهای کودکان بیماریزا نباشد به عبارتی تاییدیههای غذایی و سایر استانداردهای محصولات پلیمری را داشته باشد. پلیمر SEBS کاملا غیر سمی و سازگار با محیط زیست است و برای کودکان بی خطر میباشد. به همین دلیل بسیاری از تولیدکنندگان مطرح جهان برای ساخت اسباب بازی از پلیمرهای مبتنی بر SEBS استفاده میکنند. در زمینه پزشکی و سلامت نیز پلاستیکهای مبتنی بر SEBS میتوانند کیفیت محصولات را برای مصرفکنندگان تضمین کنند. این نوع پلیمر در برابر حرارت، آب و هوا مقاوم میباشد و در برخی صنایع به عنوان جایگزینی برای مواد پی وی سی و فتالیک اسید تبدیل شده است.
استفاده از پلیمر (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) برای سقف خانه مثالی دیگر از کاربرد این پلیمر میباشد. به لطف پلیمرهای SEBS نوع جدیدی از سقفهای قیری عرضه شده است که چندین برابر از سایر انواع قدیمی(کاشی و دیگر موارد) عایقبندی بهتری دارد. استفاده از این پلیمر باعث بهبود خصوصیات قیر و ایزوگام میشود برای مثال حساسیت قیر به دمای زیر صفر کاهش می یابد، استحکام آن در دمای بالای صد درجه افزایش مییابد. پلیمرهای مبتنی بر SEBS برای ساخت محصولات الکتریکی، روکش کابل، لوله و بسیاری از مواد مورد استفاده در ساخت و ساز، صنعت خودروسازی و سایر کالاهای مصرفی مثل واشر، شیلنگ و... کاربرد دارند. از این پلیمرها به دلیل انعطافپذیری بالا به منظور تولید شیلنگهای آبیاری، شیلنگهایی با قابلیت انتقال سیالات شیمیایی و انتقال محصولات غذایی مایع هم استفاده میشود.
مشخصات SEBS
ویژگی مهم این پلیمر سازگاری آن با برخی روغنهای معدنی و همچنین پلی اولفینها است. این محصول مقاومت بالایی در برابر حرارت دارد و استحکام آن در برابر تنشهای مکانیکی نسبت به بقیه پلیمرها بیشتر میباشد. پلیمر SEBS از نظر فیزیکی به صورت پودر سفید رنگی است که طعم و بوی مشخصی ندارد. ساختار شیمیایی گسترده این پلیمرها از دو بخش ترمو پلاستیک و الاستیک تشکیل شده است. بخش ترموپلاستیک آن استایرن و بخش الاستیک اتیلین و بوتیلن میباشد. مشخصه اصلی این گرانولها محتوای مونومر استایرن است و وزن مخصوص آن حدود 0.91 درصد میباشد. کوپلیمرSEBS ساختار مولکولی خطی دارد و همچنین دارای درصد بالایی ساختار 1و2 وینیل است. با توجه به نوع ساختار مولکولی، دمای ذوب آن 205 تا 245 درجه سانتیگراد میباشد. این مواد به دلیل واکنشپذیری بالا، استحکام در برابر ضربه، رنگپذیری زیاد، قابلیت بازیافت و قیمت پایین همچنان در صنایع لاستیک و پلاستیک پرکاربرد هستند. چگالی این ماده در دمای 23 درجه سانتیگراد 0.9 تا 1.3 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
فرایند هیدروژنه (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) یا به عبارتی اشباع شیمیایی آن موجب مقاومت بالای آن در برابر اکسیداسیون، اشعه فرابنفش و دمای بالا میشود. همچنین پلیمر SEBS ساخته شده در فرایند هیدروژناسیون، خاصیت ارتجاعی و مقاومت حرارتی و مکانیکی بالاتری نسبت به پلیمر SBS دارد. این پلیمر به خاطر عدم وجود پیوندهای دوگانه در ساختار ملکولی، میتواند به جای (استایرن-بوتادین-استایرن) مورد استفاده قرار گیرد. پلیمرهای SEBS بر خواص چسب و افزایش چسبندگی آن نیز تاثیرگذار هستند. این پلیمرها مواد مناسبی برای طراحی چسبهای دارویی میباشند و در این باره به طور خاص وزن مولکولی SEBS و پایداری چگالی آن قابل توجه است. مشتقات این پلیمر بر عملکرد بیودارویی یعنی آزادسازی دارو و نفوذپذیری آن در بدن تاثیرگذار هستند و تحقیقاتی نیز در این رابطه با قرص ایبوپروفن انجام شده است.
مزایای استایرن اتیلن بوتیلن استایرن
پلیمر (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) از جمله الاستومرهای زیست سازگار با پایداری ثابت است. خواص الکتریکی فوقالعاده و ویژگی مشابه رابرها بدون نیاز به ولکانیزاسیون از جمله مزایای این مواد پلیمری میباشند. مزیت دیگر این محصول سازگاری آن با انواع پلیمرهای دیگر است که تولید محصولات با دوام را ممکن میسازد. علاوه بر این قیمت فروش این محصول در بازار بینالمللی یک مزیت اقتصادی قابل توجه میباشد. بیشتر مواد شیمیایی که در ترکیب با پلیمر SEBS مورد استفاده قرار میگیرند مانند آنتی اکسیدانها، نرم کنندهها و... در بازار ایران در دسترس هستند و با قیمتهای مقرون به صرفه عرضه میشوند. به دلیل سازگاری این پلیمر با موادی مانند اتیلن، ایزوپرن و سایر افزودنیهای غذایی استفاده از برخی مشتقات آن در بستهبندی تولیدات غذایی مجاز میباشد. استفاده از این پلیمر موجب ایجاد ویژگیهای منحصر به فردی در محصولات بستهبندی موادغذایی میشود و توانسته صنعت بستهبندی را متحول کند. قابلیت بازیافت، پایداری حرارتی بالا، چاپپذیری، قابلیت جمعشدن و پیچانده شدن از جمله ویژگیهای پلاستیکهای بستهبندی مبتنی بر SEBS است.
این پلیمر در ساخت لاستیک خودرو و سایر محصولات مشابه آن هم کاربرد دارد. پلیمرهای سخت و شکننده به دلیل اینکه نمیتوانند انرژی را به سرعت انتقال دهند. تمرکز انرژی ناشی از ضربه باعث میشود که محصولات ساخته شده از پلیمرهای سخت بشکنند. بنابراین اگر بتوان پلیمر نرم و الاستیکی را طی فرایند پلیمریزاسیون به پلیمر سخت اضافه کرد، از شکنندگی کالای نهایی کاسته میشود. به عبارت دیگر طی فرایند پلیمریزاسیون از طریق به وجود آمدن بلوکهای الاستیکی در زنجیر اصلی پلیمر، مقاومت ضربهای آن بهبود مییابد. در مخلوطهای پلیمری (Polymer Blend) به موادی که موجب افزایش مقاومت به ضربهپذیری سایر پلیمرها میشوند بهبود دهندههای ضربهپذیری میگویند. پلیمرSEBS به دلیل داشتن مقاومت بالا در برابر ضربه، به عنوان بهبود دهندههای ضربهپذیری در تولید لاستیک مورد استفاده قرار میگیرد.
معایب استایرن اتیلن بوتیلن استایرن
برخی از محققان بر این باورند که عدم وجود پیوندهای دوگانه در (استایرن اتیلن بوتیلن استایرن) به طور قابل توجهی قطبیت کوپلیمرها را کاهش میدهد. بنابراین این مواد میل به تبلور دارند و گاهی اوقات ممکن است سازگاری و کارایی آنها در محصولات قیری کمتر شود. به عبارت دیگر این پلیمر هنگامی که در مقدار کم به عنوان ماده پرکننده در قیر مورد استفاده قرار گیرد، تاثیر زیادی در ویژگیهای ویسکوالاستیک قیر ایجاد نمیکند. البته باید به این نکته توجه کرد که اگر به مقدار زیاد و به منظور اصلاح کامل قیر به کار رود بر خواص الاستیک آن موثر خواهد بود. به عبارت دیگر پلیمر SEBS اصلاح کننده قیر است و نمیتوان به عنوان ماده پرکننده در محصولات قیری و ایزوگام از آن استفاده کرد و بنابراین باید به میزان درصد وزنی آن در فرایندها توجه کرد.
این پلیمر با بیشتر مواد تقویتکننده معدنی و پرکنندهها مانند کربنات کلسیم، شیشه، تالک و... سازگاری ندارد. به دلیل تفاوت آنها از نظر قطبیت، برای ترکیب پلیمرSEBS با مواد گفته شده، پلیمرهای سازگارکننده مورد استفاده قرار میگیرد. در اغلب موارد مالئیک انیدرید به عنوان سازگارکننده SEBS به کار میرود. مالئیک انیدرید باعث کاهش آنتالپی فرایند و آزاد کردن انرژی میشود و از نظر شیمیایی و ترمودینامیکی با پلیمرهای SEBS و پرکنندهها سازگار است.
SEBS های موجود در شرکت شبانکو:
* SEBS 7550U
*SEBS 7551
*SEBS 502T
*SEBS 503T