استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS) یکی از ترموپلاستیک الاستومرهای تجاری است که به روش کوپلیمریزاسیون یونی زنده تولید می‌شود. مقدار استایرن در این ماده معمولاً بین 15 تا 40 درصد متغیر است.
زمانی که SIS به دماهای کمتر از نقطه مذاب سرد می‌شود، مقدار کم استایرن موجب جدایی فاز و تشکیل کره‌های نانومتری در ماتریس ایزوپرن می‌گردد. در مقابل، افزایش مقدار استایرن ساختارهای لایه‌لایه یا استوانه‌ای ایجاد می‌کند. نواحی استایرن سخت در این کوپلیمر، مشابه اتصالات عرضی فیزیکی عمل کرده و خواصی مانند استحکام مکانیکی و مقاومت سایشی را بهبود می‌بخشد، در حالی که ماتریس ایزوپرن چقرمگی و انعطاف‌پذیری ایجاد می‌کند.
خواص مکانیکی استایرن- ایزوپرن- استایرن با مقدار کم استایرن مشابه رابرهای پخت‌شده است، اما بر خلاف آنها، SIS قابلیت فرایند شدن با تجهیزات مخصوص پلیمرهای ترموپلاستیک را دارد. کوپلیمرهای SIS اغلب با رزین‌های Tackifier، فیلرها و روغن‌ها آمیزه می‌شوند تا طیف گسترده‌ای از خواص را ارائه دهند. همچنین می‌توانند به پلیمرهای ترموپلاستیک دیگر اضافه شوند تا عملکرد آنها افزایش یابد.
ترکیب و ساختار استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS)
ساختار این پلیمر به‌صورت بلوک‌های استایرن در دو طرف و بلوک مرکزی ایزوپرن است. مقدار استایرن در SIS معمولاً بین 15 تا 40 درصد وزنی متغیر است. این نسبت تعیین‌کننده خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر است. در دماهای پایین، نواحی استایرن به‌صورت نواحی سخت و تفکیک‌شده از ماتریس نرم ایزوپرن عمل می‌کنند و مشابه با پیوندهای عرضی فیزیکی عمل کرده، مقاومت مکانیکی و پایداری ابعادی را افزایش می‌دهند. ماتریس ایزوپرن در عوض چقرمگی و انعطاف‌پذیری لازم را فراهم می‌کند.
مشخصات فنی استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS)
- مقاومت حرارتی: SIS قادر به تحمل دماهای بالا بوده و خواص مکانیکی خود را در دماهای مختلف حفظ می‌کند.
- انعطاف‌پذیری بالا: به دلیل وجود ایزوپرن، این پلیمر دارای خاصیت کشسانی بالا و برگشت‌پذیری شکل است.
- مقاومت شیمیایی: مقاومت در برابر روغن‌ها، بازها و اسیدها باعث کاربرد وسیع آن در محیط‌های شیمیایی شده است.
- عایق حرارتی و الکتریکی: SIS به عنوان یک عایق حرارتی و الکتریکی در صنایع الکترونیکی استفاده می‌شود.
- مقاومت رطوبتی: این ماده جذب رطوبت کمی دارد و در محیط‌های مرطوب عملکرد خوبی نشان می‌دهد.
- وزن کم: ساختار کم‌چگال آن موجب کاربرد گسترده در تولید قطعات سبک‌وزن می‌شود.
عوامل موثر بر خواص SIS
خواص SIS به پارامترهای مختلفی وابسته است:
- نسبت استایرن به ایزوپرن: افزایش استایرن منجر به افزایش سختی و کاهش انعطاف‌پذیری می‌شود.
- وزن مولکولی: وزن مولکولی بالا منجر به بهبود خواص مکانیکی و ویسکوالاستیک می‌گردد.
- شرایط پلیمریزاسیون: دما، فشار و نوع کاتالیزور تاثیر زیادی بر نحوه بلوکه شدن مونومرها دارند.
- افزودنی‌ها: روغن‌ها، فیلرها، آنتی‌اکسیدان‌ها و رزین‌های tackifier می‌توانند خواص SIS را برای کاربردهای خاص تنظیم کنند.
فرآیند تولید SIS
تولید SIS از طریق پلیمریزاسیون بلوکی استایرن و ایزوپرن در حضور کاتالیزورهای آنیونی صورت می‌گیرد. کنترل دقیق فرآیند موجب دستیابی به توزیع وزنی مناسب و ساختار مطلوب می‌شود. گاهی برای دستیابی به خواص خاص، فرآیندهای بعدی مانند هیدروژناسیون نیز بر روی SIS انجام می‌شود.
کدهای تجاری SIS موجود در بازار
در شرکت فرسان شیمی، چندین گرید از SIS برای کاربردهای مختلف عرضه می‌شود:
- SIS 1106
- SIS 1124
- SIS 1125
- SIS 1126
- SIS 5516
این محصولات عمدتاً ساخت چین و تایوان هستند و در اشکال گرانول یا پودر عرضه می‌گردند.
کاربردهای گسترده استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS)
با توجه به خواص مکانیکی، حرارتی و انعطاف‌پذیری بالا، SIS در صنایع متعددی کاربرد دارد:
- چسب‌های هات ملت (Hot-melt Adhesives): چسب‌های حساس به فشار که به‌سرعت و بدون نیاز به خشک شدن چسبندگی ایجاد می‌کنند.
- درزگیرها و واشرها: به دلیل مقاومت شیمیایی و پایداری ابعادی، SIS گزینه‌ای عالی برای این مصارف است.
- محصولات لاستیکی مصرفی: مانند باندهای کشی، اسباب‌بازی‌ها، و دستکش‌های انعطاف‌پذیر.
- زیره کفش و کف‌پوش‌ها: مقاومت سایشی و انعطاف‌پذیری بالا SIS را برای این کاربردها ایده‌آل می‌سازد.
- افزودنی در آسفالت جاده‌ای: افزایش چقرمگی و بهبود دوام و مقاومت در برابر ترک در آسفالت.
- تقویت‌کننده ضربه و چقرمه‌کننده در پلاستیک‌ها: برای بهبود مقاومت ضربه‌ای در پلیمرهای شکننده‌تر.
مزایای استفاده از SIS نسبت به سایر الاستومرها
- عدم نیاز به پخت (curing)
- فرآیندپذیری با تجهیزات معمول پلیمرهای ترموپلاستیک
- امکان تنظیم دقیق خواص از طریق نسبت ترکیبی و افزودنی‌ها
- قابلیت بازیافت و مصرف مجدد در فرآیند تولید
کلام آخر
استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS) به عنوان یک کوپلیمر ترموپلاستیک با ساختار بلوکی، نقش مهمی در توسعه مواد مهندسی با کارایی بالا ایفا می‌کند. ترکیب خواص لاستیکی و فرآیندپذیری آسان این ماده را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای متنوع صنعتی، به ویژه در حوزه‌های چسب، بسته‌بندی، کفش، خودرو، الکترونیک و ساخت‌وساز تبدیل کرده است. برای انتخاب گرید مناسب SIS و دریافت مشاوره تخصصی، می‌توانید با کارشناسان ما در فرسان شیمی تماس حاصل فرمایید.
جهت خرید استایرن- ایزوپرن- استایرن (SIS) و دریافت مشاوره تخصصی، با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
