sbs полимер что это
СБС полимеры: особенности и сфера применения.
Первые искусственные термоэластичные материалы появились в 60-х годах. Самым известным представителем данной категории является СБС полимер (стирол-бутадиен-стирол). Эластичный внутренний блок,
который входит в состав материала, идеально подходит для взаимодействия с битумами, что в итоге способствует появлению полибутадиеновой цепи. При использовании с другими элементами формируется
полиизопреновая цепь. Соединение внутренних фрагментов происходит с помощью полистирольных блоков.
Качественный синтез SBS () полимеров
отличается уникальными характеристиками:
— Усовершенствованное сопротивление к механическим и температурным воздействиям благодаря нулевому сдвигу и оптимальной вязкости (что объясняется наличием полимерной сетки).
— Высокая стойкость к образованию трещин при колебаниях температуры.
— Высокая стойкость к термической обработке (что объясняется высоким уровнем жесткости).
— Долгий срок эксплуатации.
— Надежность и практичность вяжущего пористого асфальта.
В связи с появлением новых стандартов в дорожно-ремонтных работах, битумные вяжущие на основе SBS полимеров все чаще используются. Таким образом, стирол-бутадин-стирол применяется и в качестве
приоритетного составляющего в процессе модификации битума.
Применение SBS полимеров в качестве главного модификатора является максимально эффективным и рациональным способом улучшения эксплуатационных свойств дорожного покрытия.
Получаемые смеси на базе СБС полимеров полностью соответствуют российским климатическим условиям.
Полезные характеристики резины и пластика, устойчивость к перепадам температуры и оптимальная окрашиваемость – эти и многие другие характеристики выделяют стирол-бутадиен-стирол среди остальных
компонентов.
— модификация дорожного покрытия;
— создание качественных пластмасс, клея и т.д.
Стирол-бутадиен-стирол (SBS) бывает двух типов:
— продукция формирования (широко применяется для изготовления обуви);
— экструзионная продукция (для производства резиновых лент и шлангов).
Асфальт, преобразованный с помощью СБС полимеров, высоко ценится для строительства качественных дорожных покрытий и взлетно-посадочных полос.
Важно помнить, что солнечный свет и обильные дождевые осадки – это основные факторы, которых необходимо избегать во время перевозки.
1. Продукт должен храниться только в специальных помещениях, которые снабжены вентиляцией.
2. Продукт не должен быть свален на открытой площадке, во избежание прямого взаимодействия с солнечными лучами.
Основные виды термопластичных элементов, представленных на рынке:
— вулканизированные и полиолефиновые продукты.
SBS-полимеры
Впервые искусственные термоэластичные материалы появились на рынке еще в середине прошлого века (1965 г.). Среди них стоит выделить так называемые SBS-полимеры. Это название произошло от термина «стирол-бутадиен-стирол». Данный материал имеет молекулярную структуру, которая включает эластичный внутренний блок. Именно благодаря этому SBS-полимеры наилучшим образом подходят для применения вместе с битумами. В результате такого взаимодействия образуется полибутадиеновая цепь. Внутренний фрагмент с обеих сторон контактирует с полистирольными блоками.
Отличительной особенностью таких полимеров является то, что по окончанию отстаивания без перемешивания полибутадиен и полистирол не расслаиваются, поскольку связаны друг с другом химически.
Как влияют SBS-полимеры на свойства битума?
Благодаря SBS-полимерам масляные компоненты битума адсорбируются, уменьшаясь при этом в объеме до 10 раз. Отсюда оптимальная гибкость и пластичность битума при низких температурах. Стирольные домены выступают как бы строительным материалом для сетки, которая сохраняет непрерывность вяжущего по всему объему. При понижении температуры окружающей среды уменьшается вязкость и хрупкость битума. В случае качественного синтеза связующего на основании SBS-полимера, оно будет отличаться следующими признаками:
На сегодняшний день применение SBS-полимеров называется многими специалистами одним из наиболее эффективных и рациональных методов модификации битума, что позволяет получить дорожные покрытия с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками.
СБС, СЭБС и СИС для производства герметиков и адгезивов: свойства полимеров и готовой продукции
Блок-сополимеры бутадиена и стирола (SBS, SIS, SEBS) — базовые полимеры с уникальным сочетанием прочности и эластичности. На их основе изготавливают герметики и адгезивные составы.
Какие полимеры применяют для производства адгезивов и герметиков
Чаще всего в этой отрасли промышленности используют:
Стирол-этилен-бутадиен—стирол (SEBS), гидрогенизированная форма SBS,
Стирол-этилен-пропилен-стирол (SEPS), гидрогенизированная форма SIS.
Особенности полимеров
— SBS наиболее дешев и обладает самими высокими показателями вязкости, адгезии и прочности сцепления.
— SIS сополимеры входят в состав чувствительных к давлению адгезивов, где необходима сильная липкость, а прочность сцепления не имеет большого значения.
— Насыщенные блок-сополимеры (SEBS и SEPS) применяют в тех областях, где большое значение имеют устойчивость к УФ, термоокислительная или химическая стойкость.
Сравнительные рабочие свойства стироловых блок-сополимеров
Прочность на растяжение
Устойчивость против внешнего состаривания
Устойчивость против внешнего состаривания
Устойчивость при высокотемпературной обработке
Возможность паровой стерилизации
Работа в условия высокой температуры
Компоненты, используемые для производства адгезивов и герметиков:
Стироловый блок-сополимер создает прочность, растяжение, определяет качество сцепления и липкость готового адгезива или герметика.
Растворители. Их функция — снижение вязкости, увлажнение.
Воски необходимы для повышения скорости схватывания и повышения жаростойкости.
Наполнители снижают усадку, обеспечивают армирование.
Общее содержание стирольных блок-сополимеров не превышает 50%. Варьирование качественного и количественного состава компонентов позволяет производителям получить продукцию с заданными параметрами.
Адгезивы и герметики на основе стирольных блок-сополимеров
Сфера применения
→ В строительстве (при настиле пола и черепицы, для гидроизоляции сточных вод и труб).
→ В сфере перевозок (герметизируют транспортные средства и добавляют устойчивость к вибрации).
→ При производстве промышленных товаров (для элементов фильтров, при общей герметизации и сборке).
Преимущества стирол-бутадиеновых герметиков
Готовая продукция обладает многими привлекательными свойствами, в числе которых:
Устойчивость к воде, кислотам и основаниям.
Чистота (многие стирольные блок-сополимеры имеют одобрение FDA — организации, которая следит за качеством и безопасностью некоторых видов продукции).
Поставки полимерного сырья для производства клеев и адгезивов
Компания ЮСИДЖИ уже не один год поставляет на российский рынок блок-сополимеры стирола торговых марок LG Chem, LCY Chemical Corp., Sinopec.
В ассортименте популярные марки стирол-бутадиен-стирола (SBS), стирол-изопрен-стирола (SIS) и стирол-этилен-бутадиен-стирола (SEBS).
Имеем эксклюзивный дистрибуторский контракт на поставку продукции компании LG Chem, а также марок SEBS Globalprene 7551 и SIS Globalprene 5516 производства LCY Chemical Corp.
Если у вас есть вопросы касательно характеристик или особенностей применения СБС, СЭБС и СИС, наши технологи предоставят необходимую информацию.
Что такое СБС модифицированный битум, какими свойствами он наделяет гибкую черепицу
Не обладая многовековой историей, гибкая (битумная, мягкая) черепица смогла завоевать свое «место под солнцем» не только в США и Канаде, где на ее долю приходится более 80 % частных крыш, но и на постсоветском пространстве. Нашего тридцатилетнего опыта применения этого высокотехнологичного продукта вполне достаточно, чтобы говорить о гибкой черепице, как об одном из лидеров рынка с большими перспективами. Покрытие принадлежит к многочисленному «семейству» кровельных материалов, в производстве которых используется битум (мастики, рулонные разновидности, битумно-волокнистые листы и др.). Правда, «родственники» серьезно различаются по составу, способу монтажа и назначению.
Как и любой высокотехнологичный материал, гибкая черепица отличается как внешне: разновидностью покрытия, формами нарезки, количеством слоев и палитрой, так и качественными и технологическими характеристиками, которые определяются сырьевыми компонентами, рецептурой, а также технологией производства. Эта часть курса будет посвящена технологическим особенностям гибкой черепицы, где мы рассмотрим следующие темы:
Строение гибкой черепицы
Помимо высокой декоративности, материал характеризуется достойными техническими и эксплуатационными показателями, обусловленными, в том числе, и его строением. Гибкая, она же мягкая, она же битумная черепица – мелкоштучное кровельное покрытие, выполненное в виде фигурных плиток (гонтов) размером около 0,34х1,0 м. Изначально на рынке была представлена только однослойная гибкая черепица, позже появились двухслойные и даже трехслойные коллекции. Гибкая черепица – это композитный материал, имеющий многослойную структуру:
Основой современной гибкой черепицы служит пропитанный битумом нетканый стекловолоконный материал (стеклохолст), способный выдерживать значительное продольное растяжение и не подверженный гниению. Стеклохолст получают из расплавленной массы неорганического стекла, волокна связываются между собой благодаря специальным добавкам. Стеклохолст для гибкой черепицы должен быть плотностью от 100 г/м?, чтобы впитать достаточное количество битума, которым его покрывают с двух сторон, а также, чтобы гонты не теряли заданную в процессе производства геометрическую форму.
С двух сторон на стекловолоконную базу нанесен окисленный или модифицированный битум. Лицевая поверхность плиток покрыта минеральной крошкой, защищающей материал от ультрафиолета и придающей ему цвет и объем. Обратная сторона гонтов имеет слой самоклеющегося битума или специального битумного клея (у рядовой черепицы клеится 50% «изнанки», у карнизной и коньковой – 100%). Завершает битумный пирог силиконизированная полимерная пленка, защищающая внутреннюю поверхность плиток во время хранения и транспортировки.
Покрытию из битумной черепицы свойственна надежность, герметичность, устойчивость к высоким и низким температурам, атмосферным воздействиям, пожарная безопасность. Легкий материал (удельный вес составляет 5-8 кг/м?) не создает дополнительной нагрузки на стропильную группу скатной крыши. Мягкая черепичная кровля не «шумит» при дожде, не провоцирует лавинообразный сход снега, не подвержена гниению. Укладка покрытия из битумной черепицы отличается простотой и высокими темпами кровельных работ. Доля отходов, неизбежно образующихся в процессе монтажа, не превышает 11% от общего объема использованного материала (максимальный показатель относится к кровлям чрезвычайно сложной конфигурации). Немаловажным преимуществом является эластичность гонтов, позволяющая реализовывать кровли любой сложности и конфигурации с применением минимальных затрат на монтаж.
Разновидности битума и их особенности
Сырьевой битум, являющийся основой гибкой черепицы – это производное перегонки нефти, используемое также в других отраслях строительства. В исходном виде он легкоплавкий и нетеплостойкий (менее +50?С), с выраженным химическим запахом материал. Черепица же, в силу специфики применения, подвергается целому ряду воздействий – ее накаляет летом, замораживает зимой, круглый год обдувает ветром. Сырьевой битум не способен противостоять этому влиянию и будет очень быстро разрушаться, поэтому при производстве черепицы используют модифицированный, преобразованный битум для получения улучшенных эксплуатационных свойств. При производстве гибкой черепицы применяют три типа битума:
Окисленный битум
Наиболее простым и экономичным процессом производства битумов является окисление – продувка гудронов воздухом. Окисленные битумы получают в аппаратах периодического и непрерывного действия. Принцип получения окисленных битумов основан на реакциях уплотнения при повышенных температурах в присутствии воздуха, приводящих к увеличению концентрации асфальтенов, способствующих повышению температуры размягчения битумов, и смол, улучшающих адгезионные и эластичные свойства товарного продукта. Материал приобретает устойчивость к высоким и низким температурам. Оксидированная черепица характеризуется жесткостью – по ней можно спокойно передвигаться даже в летний зной, не боясь повредить покрытие. Но есть и «подводные камни».
К сожалению, на кровле процесс окисления не заканчивается, поскольку в процессе обогащения кислородом в нем в ускоренном темпе происходят химические реакции, на которые в естественных условиях необходимы десятилетия. Такая технология запускает процесс ускоренного старения битума. При окислении молекулы углеводородов рвутся, на освободившиеся химические связи попадают молекулы кислорода, однако, невозможно отрегулировать процесс так, чтобы окислялось лишь то количество молекул, которое нужно для получения необходимых свойств битума, всегда получаются лишние свободные связи, которые и ловят на себя озон, становясь центрами разрушения битума. Битум окисляется (стареет), становится более жестким и растрескивается даже при незначительных деформациях, после чего покрытие теряет свои гидроизоляционные функции.
Битум, модифицированный термопластичными добавками
По причине проблем со старением, возникающих при использовании окисленного битума для изготовления современных кровельных материалов, необходимо было искать новые технологии. В настоящее время, в качестве важнейшего компонента при производстве битумных кровельных материалов используется модифицированный битум.
Модификацию проводят посредством добавления в битум различных полимеров, обладающих желаемыми параметрами, которые передаются обогащенной массе. Битумно-полимерные смеси приобретают свойства, схожие со свойствами полимера-модификатора.
К одним из способов модификации битума относится добавление атактического полипропилена – пластик, представляющий собой один из изомеров полипропилена. В этом случае сам битум носит название АПП-модифицированный битум, или пластобитум. Для АПП-модифицированного битума характерно повышение эластичности при нагревании, высокая клеящая способность и стойкость к ультрафиолету. Однако на морозе такой материал «дубеет» и утрачивает свою эластичность.
СБС-битум, модифицированный эластомерными добавками
СБС — это искусственный каучук, относящийся к термоэластопластам, представляет собой полистирольные блоки, соединенные между собой полибутадиеном. СБС-битум, или резинобитум получают добавлением искусственного каучука. В отличие от АПП (смеси, получаемой механическим путем), качественная СБС-смесь представляет собой химическую смесь молекул каучука и битума. Это объясняет подтвержденную опытом эксплуатации в Европе большую долговечность СБС-материалов (25 и более лет у СБС против 18-20 у АПП).
Уникальной особенностью модификации битума при помощи СБС является создание полимерной матрицы, представляющей трехмерную сетку, образованную благодаря интеграции полистирольных блоков в так называемые полистирольные домены. Внутри данной эластомерной сетки в виде мельчайшей дисперсии распределен битум. В этом случае эластомерная сетка становится главенствующей в структуре СБС-битума, а битум становится не наполняемым, а наполнителем.
Распространенный способ придания битуму необходимых свойств для использования в гибкой черепице – это добавление в битум СБС-модификатора. СБС (стирол-бутадиен-стирол) – высокоэластичный полимер (искусственный каучук, как его иногда называют) придает битумам гибкость и эластичность, в том числе и при низких температурах. У СБС-покрытий хорошая адгезия и высокое сопротивление циклическим знакопеременным нагрузкам. Эластичность СБС-битумов достигает 1500-2000%. Молекулярная структура СБС-полимеров взаимодействует с битумом, повышая его гибкость, эластичность и прочность в широком диапазоне температур. Стирольно-бутадиеновые полимеры снижают чувствительность битума к экстремальным температурам и значительно увеличивают свойства такого битума в сравнении с немодифицированными битумами и окисленным битумом. СБС-полимер создает в битуме дополнительную укрепляющую сетевую молекулярную структуру, абсорбируя его компоненты и увеличивая эффективный объем. Это как раз и является главным отличием модификации битума СБС-полимером.
Производство качественного модифицированного СБС-битума – очень трудный технологический процесс. Необходимо подобрать рецептуру и применять совместимый с СБС битум, отличающийся повышенным содержанием ароматических соединений. Именно поэтому для производства битума используют особые сорта нефти, которые не подходят для изготовления топлива.
Для модификации, как правило, используется гранулированный СБС-модификатор, который требует наличия гомогенизатора – специального устройства, «перетирающего» полимер с битумом. Без гомогенизатора смесь выходит неоднородной (негомогенной). Теплостойкость такой неоднородной смеси может оказаться порой даже немного больше, однако гибкость на холоде будет намного хуже и с течением времени начнет еще ухудшаться.
Что характерно, долговечность черепицы не зависит от количества слоев.
Толщина битума никак не влияет на скорость старения и разрушения. Это касается как черепицы из окисленного битума, так и из СБС модифицированного.
То есть, срок службы однослойной и многослойной черепицы зависит не от количества слоев, а от способа модификации битума и соблюдения технологии укладки.
Характеристики черепицы из СБС модифицированного битума
Любая гибкая черепица отличается особыми декоративными свойствами, которые меняются от коллекции к коллекции. Что касается технических характеристик, то они во многом зависят от сырьевой базы. Если речь о выборе черепицы по виду битума, то по опыту реальной эксплуатации различных типов битумных покрытий, наиболее долговечным материалом, способным выдерживать наибольшие нагрузки, является СБС-модифицированная черепица.
Большой срок службы покрытия объясняется способностью материала деформироваться и возвращаться в исходное состояние без потери целостности.
Основную физическую деформацию гонты гибкой черепицы испытывают при монтаже в ходе различных манипуляций мастеров, будь то распаковка, смешивание, транспортировка или сама укладка на выпуклых поверхностях. Иногда монтаж кровли идет уже осенью, и температура воздуха понижается, что еще более повышает хрупкость битумной черепицы. Именно в процессе монтажа на гонтах (в местах деформации) могут появляться незаметные микротрещины, в которые с течением времени попадает вода, при замораживании и оттаивании постепенно расширяющая их до заметных размеров. В результате кровля теряет не только герметичность, но и внешний вид.
По словам специалиста, есть и второй вид деформаций, возникающий на кровле в процессе эксплуатации. Это напряжения, вызываемые деформацией несущей конструкции, под действием различных факторов. Объемные изменения в отдельных слоях основания кровли, расстояния между температурными слоями, атмосферные осадки и т. д. На гибкую черепицу действуют несколько сил продольного и поперечного натяжения, и эти деформации происходят круглогодично, также и в холодный период, когда хрупкость черепицы повышается.
Характеристики СБС модифицированного битума позволяют гибкой черепице противостоять всем видам деформаций, оставаясь эластичной и устойчивой к растрескиванию.
Проверить же, из какого битума произведена предлагаемая черепица, на практике достаточно просто – нужно аккуратно согнуть гонт за уголок, при этом окисленный битум порвется, а качественный СБС модифицированный битум не потрескается и сохранит первоначальную форму.
Гибкая черепица не зря пользуется популярностью у самозастройщиков – это высокодекоративный, надежный и долговечный материал, способный украсить любую крышу.
Стирол-Бутадиен-Стирол (СБС, SBS)
Бутадиен-стирол (сополимер стирола и бутадиена) представляет собой резиноподобный материал. СБС используется в случаях, когда особенно важна износостойкость будущего продукта.
Компания UCG предлагает заказать СБС (стирол-бутадиен-стирол) от всемирно известного производителя — LG Chem. Качественное сырье и надежные поставки по России и странам ближнего зарубежья.
Общая информация о СБС
Прочность и эластичность на молекулярном уровне
Если углубиться в химию, то формула СБС выглядит как три блока: два стирольных и один, обрамленный ими, бутадиеновый. Полистирольная «рамка» молекулы помогает продукту из СБС сохранять форму, тогда как средний полибутадиеновый блок придает эластичность изделию.
Так происходит, потому что полибутадиен и полистирол не образуют однофазного вещества, но, будучи связанными в молекулах, они могут распадаться только на уровне молекул: крайние полистирольные блоки образуют домены, и эластичная сеть не дает распадаться веществам на макроуровне. Благодаря этому свойству СБС-полимер формирует жесткие, но эластичные изделия.
Технические характеристики материала
Основным достоинством СБС является сочетание эластичности и прочности.
Вязкость по Муни (100 °С)
Мягкие — 25-35;
Средние — 40-60;
Жесткие — 100-130
Совместимость с другими каучуками
Диапазон рабочих температур
Изделия из СБС-каучука
Обувь
По причине высокой износостойкости и устойчивости к низким и высоким температурам стирол-бутадиен-стирольный каучук используется при изготовлении подошвы для обуви разных сезонов. Эластичность позволяет изделию сохранять свойства даже при длительной эксплуатации в условиях постоянного сжатия и растяжения (движения стопы при ходьбе растягивают подошвы).
Детские товары
СБС не токсичен, и потому его используют для изготовления детских игрушек и ряда других товаров.
Инструменты
Эластичность и отсутствие скольжения при контакте с кожей обусловили широкое распространение СБС в сфере производства ручных инструментов: ручки с покрытием из каучука делают эксплуатацию инструмента более комфортной.
Специфика молекул СБС оказалась полезна и при изготовлении клея: в композиции с рядом веществ конечная масса не только клейка, но и эластична, поэтому в случае, если приклеенный элемент подвергается механической нагрузке, соединительное вещество растягивается, что во многих случаях позволяет избежать разрыва.
СБС как модификатор битума
Битумное покрытие можно использовать и без модификации, но, как показала практика, срок службы его будет значительно ниже.
Если использовать в качестве модификатора битума СБС-полимер, эластичность дорожного покрытия многократно повышается, и, как следствие, увеличивается срок службы.
Добавка повышает устойчивость покрытия к низким температурам, так как за счет гибкости модифицированного битума оно меньше подвергается «одеревенению» во время зимних морозов.
Покрытие с СБС отлично сопротивляется циклическим знакопеременным нагрузкам, адгезия его значительно выше, чем у обычного битума.
Качественный СБС-каучук повышает теплостойкость дорожного покрытия вплоть до 100°С. Это свойство особенно важно в самые жаркие месяцы, когда солнце особенно активно.
Преимущества битума, модифицированного СБС
Модифицированный с помощью СБС-добавки битум имеет следующие преимущества:
Повышенная устойчивость покрытия к растрескиванию при низких температурах.
Повышенное сопротивление к постоянным деформациям.
Повышенная стойкость к усталости материала — термической и механической.
Повышенная устойчивость к старению.
Снижение хрупкости, возникающей в процессе эксплуатации покрытия.
Бутадиен-стирольный каучук от компании LG Chem в UCG: качество и надежность
Предлагаем купить СБС в компании ЮСИДЖИ. С 2005 года поставляем полимерные материалы и добавки для дорожного строительства. Сотрудничаем только с лидерами производства продуктов нефтехимии.
Свяжитесь с нами, чтобы рассчитать стоимость материала и доставки в ваш регион. Оперативно отгрузим нужное количество материала со склада, доставим полимеры по РФ и странам ближнего зарубежья.