嘉峪检测网 2025-06-20 20:51
导读:在TPE包覆极性材料(如PA、TPU、ABS、PPO、PC)时,马来酸酐接枝的SEBS(SEBS-g-MAH)的添加量需综合考量材料的极性、化学反应活性及加工条件来科学确定。以剥离强度达标为前提,尽量少加MAH以保留TPE本体性能。
在TPE包覆极性材料(如PA、TPU、ABS、PPO、PC)时,马来酸酐接枝的SEBS(SEBS-g-MAH)的添加量需综合考量材料的极性、化学反应活性及加工条件来科学确定。以剥离强度达标为前提,尽量少加MAH以保留TPE本体性能。
一、不同材料的添加量基准与调整策略
PA(尼龙)包覆
基准添加量:5%至8%,既要保证弹性,又要保证强粘接。
依据:PA的氨基(-NH₂)与MAH反应活性强,少量即可形成强界面结合。但过量(>8%)会使TPE变脆,影响弹性。
调整方法:从5%起始,通过剥离强度测试(ASTM D903)调整,目标剥离强度≥30 N/cm。每次增量1%,直至强度达标或TPE断裂伸长率下降超过20%时停止。
TPU包覆
基准添加量:2%至5%,需要平衡柔韧性和粘接力。
依据:TPU的羟基/氨基(-OH/-NH)反应活性中等,且TPU与TPE有一定相容性。但过量(>5%)会牺牲TPE的柔韧性。
调整方法:从3%起始,观察界面是否分层。若剥离强度<20 N/cm,增至5%;若仍不足,考虑提高加工温度至180–210°C。
ABS包覆
基准添加量:5%至10%,保证TPE极性同时,防止MAH降解。
依据:ABS的腈基(-CN)极性较弱,需较高浓度的MAH促进反应。同时,ABS的苯乙烯相与SEBS部分相容,但橡胶相需MAH增强粘接。
调整方法:从8%起始,若粘接不足(剥离强度<25 N/cm),逐步增加至10%。包胶ABS加工温度高,加工温度>220°C时,需额外添加0.3%抗氧剂(如1010)防止MAH降解。
PPO包覆
基准添加量:6%至10%,保证TPE极性同时,防止MAH降解。
依据:PPO的醚键(-O-)极性较弱,MAH的酸酐基团(-CO-O-CO-)可与其形成氢键或弱化学键,增强界面结合。
调整方法:通用级PPO,要求平衡粘接与TPE弹性,添加量6–8%。高填充PPO(如玻纤增强),需更高MAH浓度补偿低极性,添加量8–10%。
PC包覆
基准添加量:4%至8%,既要保证弹性,又要保证强粘接。
依据:MAH的酸酐基团(-CO-O-CO-)与PC的酯基(-O-CO-O-)在熔融状态下反应,形成酯-酸酐交联结构,增强界面结合力。
调整方法:高流动性TPE或薄壁包胶(需快速成型)选低接枝率SEBS,从4%起始,不超过5%。高粘接强度需求(如结构件)选高接枝率SEBS,从6%开始,不超过8%。
二、不同应用场景的典型添加比例
汽车PA6包覆手柄:高要求场景下,采用7%的SEBS-g-MAH,确保强粘接和良好弹性。
智能手表TPU表带:柔韧性优先,采用4%的SEBS-g-MAH,确保表带柔软且耐用。
电子外壳ABS包覆:成本敏感场景下,采用8%的SEBS-g-MAH,通过添加填料降低成本。
电子外壳PPO包覆:平衡包胶效果和材料性能,采用6%的SEBS-g-MAH。
光学领域PC包覆:平衡包胶效果和TPE透明度,采用4%的SEBS-g-MAH。
三、关键注意事项
MAH接枝率选择:高接枝率适合PA/ABS,低接枝率适合TPU或柔性需求高的场景。
加工温度控制:SEBS-g-MAH在>220°C时分解风险增加,需严格控制加工温度。
相容剂替代方案:若MAH效果不足,可考虑环氧接枝SEBS(用于PA)或硅烷偶联剂(用于ABS)作为替代方案。
来源:Internet