一、SEBS發(fā)泡材料的特性

　　SBS是一種優(yōu)異的苯乙烯系熱可塑性彈性體，不必經(jīng)硫化即具有類似硫化橡膠的物理性質(zhì)，可直接注射成型，并且能百分之一百回收利用，已被廣泛地應用于各領(lǐng)域，目前zui大的應用以鞋材為主。但SBS主鏈上含有大量的脂肪族雙鍵，對天候、紫外線、臭氧和熱的抵抗性不佳，容易劣化，使其應用范圍仍受到許多的限制。因此，第二代苯乙烯系熱可塑性彈性體SEBS于1972年應運而生。

　　SEBS是利用氫化方式將脂肪族雙鍵飽和化，以期擴大產(chǎn)品應用范圍。飽和型熱可塑性彈性體SEBS由于軟質(zhì)段為飽和型的烯系結(jié)構(gòu)，耐候性、耐熱老化性比SBS更佳，且物性亦較SBS更為強韌，故應用范圍更為廣泛。

　　SEBS熱塑性彈性體是介于橡膠與樹脂之間的一種新型高分子材料，不僅可以取代部分橡膠，還能使塑料得到良好的改性。SEBS具有與傳統(tǒng)橡膠相同的彈性、回復性、強韌性與耐候性，及熱塑性塑料一樣容易加工成型的特性且可以再回收使用等優(yōu)點。而且它與其它的塑料原料具有**的兼容性，且由于SEBS可藉由添加擴展油來調(diào)整材料軟硬度，故可制得硬度范圍廣泛的發(fā)泡制品，發(fā)泡成品硬度范圍可為5C-60C，比重極低，在0.08-0.3之間。SEBS因具有熱可塑的特性，故發(fā)泡后的成型品亦可再進行二次定型以制得形狀復雜的成品，且發(fā)泡成品可再回收利用。

　　SEBS發(fā)泡材料具有下列主要特性：

　　壓縮變形、止滑的特性優(yōu)于EVA發(fā)泡板，其物理特性與傳統(tǒng)的CR、EPDM、SBR相近，具有制程簡單、無橡膠異味、易調(diào)色等優(yōu)點。

　　因脂肪族雙鍵已飽和化，具有耐天候、紫外線、氧、臭氧和熱的優(yōu)點。

　　可使用于加入各種橡膠/塑料之混煉品混合，或者用于各種熱可塑性橡/塑料中作為耐沖擊、止滑、耐磨、抗壓縮、耐寒之改質(zhì)材料。

　　具有類似CR、SBR或PU發(fā)泡材的柔軟觸感，但制程更加簡易且不具異味或吐霜之困擾。

　　與其它高發(fā)泡、低比重的柔軟發(fā)泡材相比，具有較佳的物性與尺寸安定性。

　　拉伸回復性與伸長率優(yōu)異。

　　其它特性包括：可塑性佳;高強韌度;觸感佳;高耐壓縮性;高柔軟性;耐候性佳;產(chǎn)品霧面佳;高止滑性和耐低溫性等。

　　二、SEBS發(fā)泡材料的發(fā)泡/架橋系統(tǒng)

　　1、發(fā)泡與架橋的關(guān)系

　　對SEBS發(fā)泡材料而言，其發(fā)泡系統(tǒng)與一般EVA發(fā)泡系統(tǒng)相同，就是以過氧化物架橋，再以化學發(fā)泡劑發(fā)泡，形成獨立泡體的發(fā)泡材料。如圖1所示，架橋的進行與發(fā)泡劑分解在時間上的配合是zui重要的。每種橡塑材料在熱熔融后的粘度可加工范圍不同;在發(fā)泡理論中，當氣泡擴張膨脹速度愈快，則穩(wěn)定時間愈短，此時橡塑材料的熱熔融粘度的控制極為重要，過高則無法發(fā)泡，過低則氣體會自塑料溢出。

　　SEBS發(fā)泡材料在模外發(fā)泡時，架橋度與膠體熔融粘度呈線性關(guān)系，若發(fā)泡比加硫早太多，制品表面會因有氣體排出而易產(chǎn)生連續(xù)氣泡甚至造成發(fā)泡制品破裂。若加硫比發(fā)泡太早發(fā)生，則會因膠體架橋粘度上升，使發(fā)泡不易進行，呈現(xiàn)發(fā)泡不足的狀況。故對SEBS發(fā)泡而言，發(fā)泡速率與架橋速率的搭配極為重要，建議zui好能呈現(xiàn)先架橋后發(fā)泡的狀態(tài)，但架橋與發(fā)泡時間不可差距過大，如此所得的發(fā)泡成品性能zui佳。

　　2、發(fā)泡劑

　　一般橡塑料的發(fā)泡成型法大致可分為：

　　機械發(fā)泡法：機械發(fā)泡法是借助于機臺的強烈攪拌，使氣體均勻地混入橡塑料熔體中形成氣泡，此過程產(chǎn)生的氣泡容易消失，因此采用機械發(fā)泡時需加氣泡穩(wěn)定劑。

　　物理發(fā)泡法：借助于發(fā)泡劑在樹脂中物理狀態(tài)的改變，形成大量的氣泡。一般物理發(fā)泡劑可分為三類：惰性氣體系、低沸點液體系和固態(tài)空心球等，目前一般使用較多的是低沸點液體系物理發(fā)泡劑。

　　化學發(fā)泡法：化學發(fā)泡劑受熱發(fā)生化學變化，從而分解并產(chǎn)生氣體，促使橡塑料聚合物發(fā)泡。代表性的化學發(fā)泡劑有偶氮化合物、亞硝基化合物、無機系化合物與聯(lián)胺類等，發(fā)泡劑可單獨或搭配使用。

　　選用化學發(fā)泡劑時，應注意其適用于非結(jié)晶聚合物，發(fā)泡劑的分解溫度應比聚合物的流動溫度高出10℃左右。如果分解溫度高出聚合物太多，則可用活化劑來降低發(fā)泡劑之分解溫度。對結(jié)晶型聚合物，發(fā)泡劑的分解溫度應比交聯(lián)劑的活化溫度高出10℃左右。分解溫度和發(fā)氣量是選用化學發(fā)泡劑的主要依據(jù)。

　　SEBS發(fā)泡材料建議使用高溫型偶氮化合物化學發(fā)泡劑-偶氮二甲酰胺為主，其為淺橙色粉末，分解溫度190℃~210℃，發(fā)氣量220ml/g，可藉發(fā)泡助劑將發(fā)泡反應溫度調(diào)整到150~200℃之間，分解的殘留物無毒、無污染，經(jīng)FDA 認可，為zui廣泛使用之發(fā)泡劑。料溫超過 220℃時，NH3急劇釋放。

　　3、架橋劑

　　SEBS發(fā)泡材料受熱熔融時，膠體的粘度急速下降，在發(fā)泡過程中，為了保持住氣體，膠體必須具有一定的粘彈性，因此必須添加架橋劑。SEBS發(fā)泡材料建議采用的架橋方式為過氧化物架橋。過氧化物架橋所使用的架橋劑以DCP為zui常見，且因過氧化物架橋是形成C–C結(jié)合，所以不要求橡膠分子必須具有雙鍵結(jié)構(gòu)，故可適用多種橡膠。不過由于SEBS是屬于類橡膠的材質(zhì)，且屬于飽和結(jié)構(gòu)，因此其在架橋時，會較一般EVA困難，所以SEBS發(fā)泡材料所添加的架橋劑或架橋助劑量會較一般EVA發(fā)泡材料略多。

　　三、SEBS發(fā)泡材料的加工

　　傳統(tǒng)發(fā)泡加工的方式多為模壓成型，由于過程較為煩瑣，現(xiàn)階段已發(fā)展為注射發(fā)泡成型。雖然注射發(fā)泡成型技術(shù)層次較高，但從經(jīng)濟效益、模具設(shè)計等角度來考量，將大幅降低制造成本、產(chǎn)品設(shè)計更多樣及功能化，因此在業(yè)界已大量取代傳統(tǒng)模壓發(fā)泡成型技術(shù)。

　　除此之外，SEBS發(fā)泡材料與各種橡膠、塑料兼容性極高，可依配方基材的不同，調(diào)配出不同特性及功能的產(chǎn)品，這也是現(xiàn)有發(fā)泡材料所欠缺的主要優(yōu)勢之一。

　　四、SEBS發(fā)泡材料的應用

　　1、休閑及運動鞋底

　　這兩年EVA發(fā)泡鞋底材料，已逐漸成為休閑運動鞋材的主流，其良好的柔韌性、彈性，優(yōu)異的耐化學品和著色性能、較輕的重量，迅速被廣大運動鞋底生產(chǎn)廠商所接受，成為運動鞋材的代名詞。特別是在結(jié)合TPR復合大底被研制出來后，更是將橡膠優(yōu)異的耐磨性和EVA的低比重特性**地結(jié)合起來。

　　前幾年，運動鞋清一色的TPR橡膠大底雖然給穿用者提供了**的防滑及耐磨性能，但其顏色的單調(diào)和相對較重的重量是設(shè)計人員一直無法突破的缺點。

　　在EVA發(fā)泡材料的領(lǐng)域中雖然有許多應用制品，但是因受限于EVA塑性材料本身在柔軟性、耐壓縮性、止滑性、彈性與材料拉伸性等方面的特性較差，所以皆會使用彈性體來當改質(zhì)劑。經(jīng)過SEBS發(fā)泡材料改性后的EVA具有更佳的動態(tài)粘彈性質(zhì)。

　　目前許多EVA發(fā)泡廠皆有使用彈性體作為改質(zhì)材料，其硬度較高。SEBS發(fā)泡材料與EVA兼容性佳，且與此類改質(zhì)材料比較，具有更佳的軟硬度范圍、柔軟觸感及更低的抗壓縮歪等等。由于SEBS發(fā)泡材料具有柔軟與柔和質(zhì)感之優(yōu)勢，目前已有許多國際知名運動鞋品牌指定使用SEBS發(fā)泡材料。

　　2、運動休閑用品

　　發(fā)泡材料在休閑運動品的應用包含有：韻律舞運動墊、浮板浮床、救生衣、潛水衣、護肩、護膝墊及瑜珈墊等，然而每種制品所要求的材料特性不一，如韻律平衡墊的高柔軟性;浮板浮床的超低比重;潛水衣的耐候性、高拉伸回彈性、低吸水性及耐鹽水性;護肩護膝墊的高彈性及可塑性;發(fā)泡防護材耐變形性等。

　　尤其現(xiàn)階段，瑜珈墊的材料幾乎都是PVC制品。在法律及環(huán)保的訴求之下，全面禁用的聲浪此起彼伏，因此誰先掌握PVC材質(zhì)的替代材料，誰就擁有未來的商機，而這個構(gòu)想已先后被許多墊材制造廠商，利用SEBS發(fā)泡材料付諸行動了。

　　運動休閑用品這塊領(lǐng)域，因必須具備柔軟性及柔和觸感，SEBS發(fā)泡材料將**優(yōu)勢。且SEBS發(fā)泡材料的特色在于**的彈性、熱固性材料所缺乏的可塑性、邊料可回收性等。因此在運動防護材的應用，具有極高競爭力，將朝向取代傳統(tǒng)熱固性發(fā)泡材料，并賦予環(huán)保材料的構(gòu)想而出發(fā)，所以SEBS發(fā)泡材料將越來越多地用于制造運動墊、瑜珈墊及韻律平衡墊等休閑運動用品。

　　3、嬰幼兒用品

　　SEBS發(fā)泡材料在嬰幼兒用品領(lǐng)域中的主要應用是制造發(fā)泡輪制品，可以改善發(fā)泡輪的止滑性、彈性、表面消旋旋光性及耐低溫性。

　　通常EVA發(fā)泡輪制品的表面非常光亮，而具霧面效果的發(fā)泡輪制品的需求來自于歐洲，此種制品的售價高，所要求的發(fā)泡輪特性就相對地嚴格。另一方面，EVA或其它改性的材料，處于酷寒當中硬度會提高甚至失去彈性。

　　在嬰兒車發(fā)泡輪方面，SEBS發(fā)泡材料的著力點，就是類似橡膠材料產(chǎn)品的特性—制品表面霧度**，這也是塑料類EVA所沒有的特性。除此之外，應用在歐洲地區(qū)嬰兒車發(fā)泡材料所應具備的耐低溫性，也是以SEBS發(fā)泡材料的表現(xiàn)為zui佳，并可避免發(fā)泡輪處于酷寒當中硬度變高、失去彈性的缺點。因此，SEBS發(fā)泡材料在發(fā)泡輪上應用前景值得期待。

　　4、箱包內(nèi)襯材料

　　箱包內(nèi)襯材料的主要應用訴求重點是：高拉伸回彈性、材料可塑形性與皮革及布料的貼合性等，由于EVA發(fā)泡材料及其改質(zhì)劑中有絕大部分是塑性材料，因此使用的缺點是：布料的貼合性差、觸感及柔軟度不佳、低硬度制品的限制等。根據(jù)了解，箱包內(nèi)襯發(fā)泡材料制品為了符合歐盟各國法律關(guān)于綠色材料的要求，從今年7月1日開始歐盟正式禁用PVC，屆時所有PVC制品將被限制使用。

　　SEBS發(fā)泡材料的優(yōu)勢在于良好的拉伸性、彈性回復力、產(chǎn)品造型可塑性等。相對于SBR、NBR、CR等發(fā)泡制品，SEBS發(fā)泡材料的另一優(yōu)勢是材料可以回收再利用，完全合乎環(huán)保材料的訴求。

　　另一方面，傳統(tǒng)熱固性硫化發(fā)泡橡膠制品，雖不至于被淘汰，但已過了商品成熟期，漸漸走向*價競爭的衰退期，也因為如此大部分業(yè)者已開始轉(zhuǎn)型往熱可塑橡/塑料發(fā)泡材料方面發(fā)展。

　　SEBS發(fā)泡材料的開發(fā)，將能克服一些傳統(tǒng)發(fā)泡材料無法解決的問題，并且兼具許多不同發(fā)泡材料的優(yōu)點，例如具有EVA發(fā)泡材料的低比重特性，PU發(fā)泡材料的低壓縮歪、高彈性及止滑特性，且制程簡單，可以二次成型做成復雜造型產(chǎn)品，zui重要的是完全不含任何有毒物質(zhì)，可以百分之一百回收。此外，SEBS發(fā)泡材料將使得制造廠商及設(shè)計師在材料使用與設(shè)計上有更多元化的選擇。