HSBCs
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HSBCs
HSBC con prestazioni barriera migliorate è una serie di copolimeri a blocchi di stirene (SBC e HSBC), costituiti da blocchi rigidi a base di stirene e blocchi morbidi di diene ricchi di vinile (idrogenati). Gli HSBC mostrano un'elasticità gommosa poiché il blocco duro funge da punto di reticolazione al di sotto della temperatura di transizione vetrosa del polistirene e il blocco morbido fornisce elasticità. L'idrogenazione fornisce un'eccellente resistenza al calore e agli agenti atmosferici. Le principali applicazioni di HSBC sono composti termoplastici, adesivi e modifica dei polimeri. I composti termoplastici sono utilizzati per i prodotti automobilistici e di consumo che sostituiscono in gran parte la gomma vulcanizzata e il PVC come materiale di stampaggio morbido. Gli adesivi hot melt costituiti da HSBC sono utilizzati per pannolini, assorbenti e nastri. Gli HSBC vengono aggiunti ai polimeri come modificatori di impatto o compatibilizzanti. Nei materiali flessibili, le prestazioni della barriera sono spesso commercializzate sotto "Bassa barriera" e "Alta barriera". Le definizioni non sono definite in modo esaustivo e variano a seconda del caso applicativo. Per esempio. Negli imballaggi alimentari flessibili, solo pochissimi polimeri sono classificati come barriera alta o ultra alta. Anche l'EVOH non è normalmente commercializzato come materiale ad altissima barriera, rispetto al SiO2 o all'alluminio. La barriera gas-acqua dipende generalmente dalla morfologia e dalla struttura chimica. In tutti i materiali elastici morbidi, l'attenzione si sposta in modo significativo verso velocità di trasmissione più elevate. Tuttavia, le velocità di trasmissione dell'ossigeno più basse si trovano nelle gomme termoindurenti o più specificamente nella gomma butilica (IIR). Con velocità di trasmissione a volte più di 10 volte superiori, la maggior parte dei TPE è più aperta. Kuraray ha sviluppato un nuovo materiale HSBC che riduce la trasmissione di ossigeno più fortemente di qualsiasi altro TPE convenzionale. I valori finali sono inferiori a quelli della gomma butilica e delle poliolefine.
Termoplastico HSBC
Il nuovo HSBC con prestazioni di barriera migliori è un nuovo HSBC di livello di sviluppo con una struttura macro e micro progettata specificamente per velocità di trasmissione dell'ossigeno inferiori. A differenza di SEEPS, HSBC include segmenti morbidi ricchi di vinile. Questi sono stati originariamente progettati per ottimizzare l'assorbimento di smorzamento alla temperatura di applicazione prevista. Nella trasmissione dell'ossigeno, è stato riscontrato che a causa della morfologia cumulata più stretta, questa struttura chimica fornisce valori più bassi. L'HSBC commerciale mostra già valori OTR di 12.000, fino a 4 volte inferiori rispetto all'SBC convenzionale. Nel nuovo prodotto, il peso molecolare aumenta ancora di più. Contrariamente a questo grado, SEEPS ha un peso molecolare e un contenuto di stirene simili. SEEPS ha un peso molecolare molto più basso ma mostra proprietà meccaniche e reologiche simili. In casi normali, maggiore è il peso molecolare, migliore è la durabilità meccanica e peggiore è la lavorabilità. A causa della microstruttura (contenuto di vinile), HSBC mostra allo stesso tempo una buona lavorabilità e durata meccanica.
Proprietà di deformazione a compressione e trazione
SEEPS presenta ottimi valori nelle proprietà di compressione e deformazione a trazione. HSBC ha prestazioni meccaniche simili ma con il grande vantaggio di una maggiore lavorabilità. L'MFR medio-alto di 3,4 g/10 min (230°C/2,16 kg) dimostra una buona fluidità che rende questo composto adatto per applicazioni di soffiaggio e stampaggio a iniezione. Naturalmente, la viscosità può essere regolata con il PP e l'olio di lavorazione. Inoltre, il composito a base di HSBC mostra il 60% di torbidità in meno rispetto al composito a base di SEEPS.
Prestazioni della barriera
I composti a base di HSBC mostrano una trasmissione di ossigeno inferiore di oltre il 20%. Ciò è dovuto ai tassi di richiesta di resina HSBC inferiori e alla morfologia. La miscela HSBC/Olio e PP viene finemente dispersa. Sono disponibili copolimeri triblocco SIS altamente vinilici idrogenati e non idrogenati dalla polimerizzazione 3,4 dell'isoprene nel blocco intermedio di gomma. Questi materiali ad alta Tg (da 8°C a -32°C [DSC, 10°C/min]) con un contenuto di PS compreso tra il 12 e il 33% in peso hanno eccellenti caratteristiche di smorzamento. I materiali idrogenati a basso peso molecolare hanno un'eccellente compatibilità con il PP e possono essere utilizzati nella preparazione di composti trasparenti oil-free. Pertanto, questi composti sono utili per la produzione di tubi, borse e pellicole mediche e involucri per alimenti, poiché hanno anche una migliore barriera all'aria e all'umidità rispetto ai composti SEBS. Inoltre, i tubi prodotti con composti HSBC ad alto contenuto di vinile hanno un'eccellente resistenza.
Elevate caratteristiche di smorzamento
Le elevate caratteristiche di smorzamento dell'HSBC ad alto contenuto di vinile lo rendono utile nella formulazione di adesivi hot melt, impugnature per attrezzature sportive e nelle applicazioni fonoassorbenti nelle automobili. L'impedimento sterico impedisce la completa idrogenazione del blocco centrale in gomma HSBC ad alto contenuto di vinile in modo conveniente. Pertanto, il blocco di gomma in tutti i gradi di HSBC ad alto contenuto di vinile può essere vulcanizzato. HSBC con contenuto di vinile idrogenato ad alto peso molecolare può essere vulcanizzato durante la formazione di schiuma (33% in peso di PS, gomma Tg = -15°C [DSC, 10°C/min], nessun flusso a 230°C, 2,16 kg). Le miscele di fusione di HSBC ad alto contenuto di vinile e PS non idrogenato hanno proprietà di smorzamento molto più elevate rispetto a quelle di PS non modificato.