科 腾 聚 合 物 及 共 混 物Giving Innovators Their Edge产品性能指南 什么是(Kraton® polymers)? 高强度.柔韧.高弹性.多用途科騰聚合物(Kraton® polymers)是一类性能独特,用途广泛 的高性能热塑性弹性体材料其独特的分子结构经精确调整而 适用于不同领域多种不同的Kraton共混物更加拓展了此类高 性能聚合物的应用科腾聚合物产品主要分为三大系列(Kraton D, G及IR), 每种产品都有其独特的优异性能,因而适合不同的独特应用 领域Kraton D及G系列产品均为苯乙烯嵌段共聚物(styrenic block copolymers, 简称SBC),Kraton IR系列产品则为高分子 量的异戊二烯橡胶Kraton D及G系列聚合物具有高强度和低粘度特性,可采 用熔融或溶液方法进行成型加工,并且无需化学交联即可获得 与硫化橡胶强度相当的制品,其硬度介于11至91(邵A)之间,拉 伸强度为50至5000psi(0.35至35MPa)科腾聚合物产品可以溶 于某些溶剂,某些牌号甚至可以在摄氏零下80度时仍保持柔韧 性多数科腾聚合物产品符合FDA关于与食品接触的规定。
科 腾聚合物产品具有良好的绝缘性,因而能够应用于电器产品 加入填料,树脂和油则可将科腾聚合物产品制成不同硬度的压 敏胶,密封胶,改性沥青甚至柔性油膏等产品科腾聚合物产 品本身及某些共混物都是无色透明的,同时,它们也很容易进 行染色Kraton IR是一种特殊的聚异戊二烯橡胶,其加工方法与天 然橡胶相同(包括硫化工艺)该材料具有与天然橡胶相近的优异 机械性能,滞后性及耐热性,并且具有更高的纯净度,浅色,高流动性,低凝胶含量,不含亚硝胺及天然橡胶蛋白质等优 点作为添加剂,Kraton D及G系列聚合物产品可用来改善 塑料的抗冲击性能,沥青的耐高/低温性能,以及热固性聚 酯材料的收缩特性在含量较高的情况下,Kraton D,G及 IR聚合物产品能够改善某些塑料材料的柔韧性,柔软度,弹 性及质感科腾聚合物产品的多用途也体现在其对不同加工方法的 适应性上,它们可以采用注塑,吹塑,模压,挤出,压延, 熔体或溶液涂布等方式进行加工对于所有上述加工方法, 科腾聚合物产品都可以被反复加工而无需担心性能损失科腾聚合物产品及共混物的广泛用途科腾苯乙烯嵌段共聚物产品可分为三类:含有不饱和 橡胶中间链段的Kraton D聚合物,含有饱和橡胶中间链段的 Kraton G聚合物,以及Kraton IR (聚异戊二烯弹性体)。
Kraton D及G系列聚合物是柔软有弹性的,它们的性能 范围十分广泛,很容易使用热塑性方法加工成型,具有良好 的电气绝缘特性和再加工性Kraton G系列聚合物具有优异的抗氧化性,耐候性,耐 温性及加工稳定性Kraton IR系列聚合物适用于所有天然橡胶的应用领 域,同时具备许多天然橡胶所没有的优点,因而可用于生产 高纯净度制品和/或对分子结构规整性要求很高的产品等1独特的分子结构— 科腾聚合物产品广泛用途的基础科腾聚合物产品多用途的基础是其特殊的两嵌段,三嵌段或 星型分子结构其中Kraton IR聚合物是线型的异戊二烯均聚物, 而Kraton D及G聚合物分子则由聚苯乙烯链段和橡胶链段组成 对于由苯乙烯链段和橡胶链段组成的科腾聚合物产品分子而言, 每个链段的聚合度均为100或更高科腾聚合物产品分子通常是 线型的 A-B-A 结构,如Kraton D系列产品中的苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯(SBS),苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS);第二代的嵌段共 聚物产品Kraton D系列则为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)或 苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)线型结构科腾聚合物产品除线型 A-B-A 型聚合物之外,还有一些 特殊分子构型如星型(A-B)n结构(如(S-B)n及(S-I)n等)或双嵌段 (A-B)结构(如SB,SEP及SEB等)。
见图1线型 A-B-A 构型的科腾聚合物产品具有聚苯乙烯端链段及 弹性中间链段在平时状态,聚苯乙烯链段聚集成强韧的塑料 相,并通过物理交联作用使材料形成连续的三维网状结构在加 工过程中,聚苯乙烯相由于热,剪切或溶剂的作用而软化,从而 能够流动在材料冷却或容积挥发后,苯乙烯链段重新聚集并硬 化,从而将橡胶链段锁定在特定的位置上见图2物理交联以及苯乙烯相畴的增强作用使得科腾聚合物产品具 有很高的拉伸强度,橡胶中间链段则赋予其良好的弹性由于物 理交联的可逆性,科腾聚合物产品具有优异的再加工性能两嵌段(A-B结构)的科腾聚合物产品由苯乙烯链段和橡胶链 段构成此类结构的聚合物可使沥青,油类或该聚合物溶液在很 宽的温度范围内具有独特的流变特性,同时可以在粘性,粘接强 度,低粘度及增强的混合性等方面取得良好的平衡硬度:通常情况下,科腾聚合物产品中的橡胶组分含量的直观表 现是邵氏硬度(参见第10-20页的数据表)Kraton D及G系列聚合 物的邵氏A硬度通常在11至91之间耐热性:通常而言,Kraton D系列 聚合物的性状可保持至摄氏70度 (取决于负荷状态)而Kraton G系列 聚合物产品可以用于更高温度环境 下,并可以采用蒸汽消毒,某些规 格在一定前提下的工作温度可高达 150摄氏度。
耐候性:Kraton G系列聚合物的共 混物具有良好的耐臭氧性,适用于 长期曝露与室外的产品耐化学品性:所有科腾聚合物产品 对水,酸,碱等均具有良好的耐受 性长期浸泡在烃类溶剂及油类中 可能导致材料破坏(溶胀,开裂或溶 解),但是通常情况下允许与上述化 学品短期接触模塑加工性:通常,Kraton D系列 聚合物的共混物和与之流动性相近 的热塑性塑料(如聚苯乙烯)具有相 似的良好模塑加工性模塑加工时 可以采用与其它热塑性塑料(如聚丙 烯)相同的设备,但是须注意科腾 聚合物的共混物属于剪切敏感性材 料(参见科腾聚合物加工指南K0107 OTd-02U)2Krayton Polymers两嵌段结构三嵌段结构星型结构图2:网状结构Kraton Polymers图1:分子形态处理规范:在加工及储存颗粒或粉末状科腾聚合物过程中须 遵照针对可能产生粉尘的固体物品的常规处理规范使用高 剪切设备加工科腾聚合物产品时可能导致温度升高,关于此方 面的信息请参考本手册背面的加工温度指南关于具体科腾 聚合物产品的更多安全信息请参阅相关产品安全性能数据表 (MSDS)FDA:如图表中出现FDA字样,则说明该产品自身或作为一种 组分用于FDA规范所许可的某些与食品接触的用途。
各规格产 品所适用的FDA许可规范可能不尽相同科腾聚合物公司可按 需提供指定牌号的许可证明文件科腾聚合物产品选择指南Kraton D及G系列产品可能为纯聚合物(1000系列)或充油聚 合物(4000系列),它们可作为改性剂与热塑性塑料,热固性塑料 和沥青混合使用,也可以用于通用弹性体共混物,或作为胶粘 剂,密封剂及涂料配方中的基础材料Kraton D共混物及Kraton G共混物系苯乙烯嵌段共聚物与其 它组分的混合物(2000及7000系列)此类共混物具有优异而广 泛的综合性能和橡胶特性,同时具有良好的热塑性加工性能此 外,它们还具有良好的柔软触感和低温柔韧性Kraton IR聚合物同样以纯聚合物和充油聚合物两种形态提 供市场在选择Kraton IR产品前请浏览本手册第五页内容 如需了解更多信息,请参阅Kraton IR弹性体说明书及各牌号 Kraton IR产品相应的性能参数表如需针对具体应用对Kraton D或Kraton G聚合物产品进行快 速选择,请参阅本手册第4-14页内容各规格产品的常规用途均 已在后续表格中列出3最终用途概览下表可用于对科腾聚合物产品进行快速选择 请参阅后续表格中的物性参数以确定最适于特定应用的具体牌号。
4Kraton D系列聚合物产品系列 1100 1400 2100 3100 41001纯聚合物用作共混物中的主要成分或添加剂 沥青改性聚合物改性/包装胶粘剂/密封剂/涂料热固性塑料改性油胶通用弹性体共混物 共混物 可直接注塑或挤出加工沥青改性胶粘剂/密封剂/涂料汽车零件/运动用品/注塑制品医疗/包装薄膜1.充油聚合物2.官能化Kraton G聚合物,如Kraton FG-1901聚合物Kraton PolymersKraton G系列聚合物1600 1700 19002 2700 2800 46001 7000Kraton PolymersKraton D (IR) 产品性能摘要下表中数据为典型值,不应被用于制定产品规范科騰D (IR)聚合物等級相对密度特征粘度,dl/g门尼粘度,MV充油量,%w苯乙烯/橡胶比外观形态注释0.917.8—3.60/100捆包胶块—51.低粘度 2.改善加工性能的IR305 3.改善加工性能的IR307 4.固含量63%的水基乳胶Kraton PolymersKraton D (IR) 聚合物性能IR305 (I) 线型IR307 (I) 线型IR3091,2 (I) 线型IR3101,3 (I) 线型IR4014 (I) 乳胶 线型0.917.8—00/100捆包胶块FDA0.918.0453.60/100捆包胶块双峰分子量 分布0.918.04500/100捆包胶块FDA—7.8——0/100乳胶FDA6Kraton D (SIS) 产品性能摘要下表中数据为典型值,不应被用于制定产品规范。
Kraton D (SIS) 聚合物性能D1111K (SIS) 线型D1113P (SIS) 线型D1114P (SIS) 线型D1117P (SIS) 线型D1119P (SIS) 线型D1124K (SI)n 星型D1126P (SI)n 星型D1161P (SIS) 线型D1162BT (SIS) 线型D1163P (SIS) 线型D1164P (SIS) 线型 拉伸强度,psi1,2300%模量,psi1,2断裂伸长率,%1,2断裂永久变形,%1,2邵氏A硬度3 (10秒)相对密度布氏粘度4 cps, 77°F熔融指数 g/10 min. (200°C/5kg) 充油量,%w苯乙烯/橡胶比外观形态双嵌段含量,%注释2,9002001,20010450.931,1003022/78蓬松颗粒18FDA600501,50020230.9260024016/84致密颗粒55FDA4,6002751,300-420.929009019/81致密颗粒2,500630>800520.92>50,000804,000800500720.918,000504,000->800610.91>50,0001,8004,000->800630.91>50,00041050,000-100030/70致密颗粒70FDA---610.901,98035313020/80致密颗粒50,00042404<1<13133/67粉末<1FDA 充油G1651FG1901X (SEBS) 线型 5,000-500710.915,000110522030/70致密颗粒-FDA1.7%固定官能团FG1924X (SEBS) 线型Kraton FG 聚合物3,400-750490.8919,0002701140013/87致密颗粒-FDA1.0%固定官能团‘X’表示在研产品Kraton 共混物及母料 产品性能摘要下表中数据为典型值,不应被用于制定产品规范。
共混物可直接用于注塑或挤出成型Kraton D共混物1性能单位D2104Z硬度,ASTM D2240模压试样4注塑试样挤出试样拉伸性能,ASTM D4121拉伸强度300%模量1断裂伸长率1撕裂强度,ASTM D-624,C型试样相对密度熔融指数gms/10min.外观形态标准颜色耐臭氧性注释1.除另有注明外,数据均由注塑试。