科腾聚合物产品使用指南
一、科腾产品背景
科腾SBC是一种独特的弹性体,具有硬聚苯乙烯末端嵌段和软橡胶中间嵌段的两相结构。这种独特的组合赋予了材料既坚固又具有弹性的特性,并使其能与聚烯烃、苯乙烯类聚合物、热塑性工程材料、油和增粘树脂相容。通过精确的化学和性能控制,科腾产品可以增强其他聚合物,提供市场上罕见的流变学和相容性优势。科腾SBC可实现循环加工使用,提供符合FDA食品接触和USP医疗应用认证的纯净高性能产品。
1.结构原理:
科腾SBC的核心不是弹性本身,而是一种微观结构:两头是聚苯乙烯(PS)硬段,中间是橡胶软段(异戊二烯I → SIS;丁二烯B → SBS;氢化后变成乙烯-丁烯EB/乙烯-丙烯EP → SEBS/SEPS)。
常温状态下,PS硬段会聚在一起形成纳米尺度的"硬区",像个无数个微型搭扣——它不靠硫化就把橡胶段锁住,于是胶层有内聚强度、有持粘、有抗蠕变;但一加热,PS区熔融,整个东西变成能流动的热熔体,可以涂布、可以回收重熔。这就是SIS/SBS体系能支撑起现代无溶剂热熔压敏胶的根本原因。
2.根据胶不同,主要分两大类:
SIS(Kraton D系列):这是做压敏胶(PSA)的主力。它软、粘性强、弹性好,平时见的标签、胶带、纸尿裤里的胶,基本都是它。
SBS(Kraton D系列):比SIS硬,内聚力更强。一般用来做鞋胶、建筑密封胶,或者掺在SIS里提高耐热性。
加氢(变成SEBS/SEPS) → 把软段里的双键拿掉 → 耐黄变、耐氧化、耐热氧寿命、低气味上一个台阶,代价是成本上去,且对部分增粘树脂的相容方式会发生变化。因此,在高端医用胶带、汽车内饰胶等对耐候性和气味敏感的应用中,SEBS/SEPS正逐步替代传统SIS/SBS;但其与松香酯、石油树脂的相容窗口更窄,需精确调控氢化度与分子量分布,才能兼顾初粘、持粘与热稳定性。
PS含量越高 → 内聚越强、持粘越好、耐热往上走,但胶会变硬,初粘和低温柔软度会付出代价
二嵌段(自由的橡胶段)越多 → 胶更"软粘"、润湿更好、初粘更猛,但内聚会被削弱,夏天更容易渗油塌胶。
二、科腾技术参数与性能解析
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系列 |
化学类型 |
特征 |
典型应用 |
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Kraton D |
SBS / SIS(未氢化) |
含不饱和双键,粘结性好,成本低 |
压敏胶、鞋底、沥青改性 |
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Kraton G |
SEBS / SEPS(氢化) |
饱和橡胶段,耐候/耐热/耐氧化优,FDA合规 |
TPE包胶、医疗、线缆、塑料改性 |
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Kraton ERS |
增强橡胶段SEBS |
与PP相容性更好,透明度高 |
透明TPE、医用共混 |
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FG系列 |
MA-g-SEBS(马来酸酐接枝) |
增容极性/非极性聚合物 |
尼龙/PC增韧、回收塑料相容剂 |
1、SIS(Kraton D系列)典型性能特点
以D1111(常规线型SIS)和D1113(高二嵌段含量SIS)为例:
结构特点:苯乙烯/异戊二烯比通常为16/84~22/78,D1113二嵌段(SI)含量可达约55%。
力学性能:拉伸强度8~20 MPa,断裂伸长率1200%~1700%,纯聚合物邵氏A硬度23~45,明显软于SBS。
胶粘剂性能:内聚强度低于SBS,但初粘性、持粘性和弹性恢复更优,特别适合配制高性能压敏胶;高二嵌段牌号有利提升持粘和浸润性,常用于标签、胶带及卫生用品背胶。
2、SBS(Kraton D系列)典型性能特点
以D1101(线型)、D1116(星型)、D1152(线型高流动)为例:
结构组成:苯乙烯含量一般在23%~31%,聚丁二烯段含大量碳‑碳双键。
力学性能:纯SBS拉伸强度约29~32 MPa,断裂伸长率880%~1100%,300%定伸模量2.4~4.1 MPa,邵氏A硬度63~72。
优点与局限:与增粘树脂相容性好、初粘较高、成本低;但因含不饱和双键,不耐紫外线和臭氧,户外长期使用时需加抗氧/光稳定剂,或直接改用SEBS。常用于鞋底、沥青改性及中低端胶粘剂。
3、SEBS(Kraton G系列)典型性能特点
以常用的G1633、G1650、G1651、G1652为例说明其共性及差异:
化学结构:均为线型三嵌段共聚物(聚苯乙烯–聚(乙烯–丁烯)–聚苯乙烯),苯乙烯含量通常在30%~33%,无充油。
物理特性:纯聚合物比重约0.91,邵氏A硬度约69~72(纯SEBS膜),拉伸强度28~35 MPa,断裂伸长率500%~800%以上,脆化温度低于-60℃,短期使用温度可达约149℃,分解温度高于270℃。
加工与充油性:溶于芳烃溶剂,与环烷油/白油相容性极好,高分子量牌号(如G1651)充油量高、弹性好;G1652熔融流动稍好(MFR≈5 g/10min),利于改善TPE共混加工。
耐候与合规:因橡胶段饱和,耐UV、臭氧及热氧老化远优于SBS;多数G系列牌号可通过FDA食品接触法规检测。
- 马来酸酐接枝SEBS(FG系列)
典型如FG1901X(以G1652为基底接枝):
马来酸酐接枝率约1.0%~1.8%,熔融流动与基底相近(230℃/5kg下约5 g/10min)。
用作PA、PC、PBT工程塑料增韧剂,或不同极性聚合物共混时的相容剂,也可改善填料的分散。
- 选型与应用建议
要求耐候、耐高温、医用或TPE包胶(与PP共混):选用Kraton G系列SEBS,高弹选G1651,易加工选G1652,低苯乙烯软触感选G1657等。
热熔压敏胶、标签、卫材背胶:以Kraton D系列SIS(如D1111、D1164P)为主基料,搭配SYLVARES™增粘树脂调节初粘/持粘。
鞋底、沥青改性、成本敏感型配方:选用Kraton D系列SBS,如D1101(线型)或D1116(星型,柔软性好)。
尼龙/PC增韧或回收料相容:选用FG系列MA‑g‑SEBS(FG1901X等)。
三、科腾苯乙烯系嵌段共聚物在胶粘剂中的核心优势
在胶粘剂行业,尤其是热熔压敏胶及高性能复合胶领域,科腾核心优势并非单一的粘接力强,而是通过分子结构的精准设计与全产业链的配套,解决了工程师在性能平衡、加工效率、合规准入及可持续发展上的四大痛点。
1、分子级的结构定制能力:
苯乙烯含量的精准分档:这是调节内聚力与初粘的开关。高苯乙烯含量(如D1155的40/60)提供更强的持粘力与耐热性,适合需要抗蠕变的工业装配胶;低苯乙烯含量(如D1113的23/77)则提供更柔软的手感和更高的初粘,是卫生用品与医用敷料的首选。
二嵌段含量的应用:科腾拥有业内领先的二嵌段控制技术(如D0243二嵌段高达75%)。高二嵌段含量能显著提升胶水对基材的润湿性,解决“低温难粘”的问题,但同时需要配合星型结构或增粘树脂来补偿内聚强度的损失。
结构的多样性(线型 vs 星型):针对高速涂布需求,星型结构(如D1124)能在相同分子量下提供更低的熔体粘度和更高的内聚强度,有效解决热熔压敏胶在高温涂布线上的“拉丝”和“飞丝”难题。
氢化技术(Kraton G系列):通过加氢饱和橡胶段中的双键(转化为SEBS/SEPS),科腾彻底解决了传统SBS/SIS的耐黄变、耐紫外老化和耐热氧老化问题。这使得胶粘剂能够从普通的纸尿裤背胶,升级应用到汽车内饰、户外标识及需高温消毒的医疗耗材中。
2.SBC+增粘树脂的协同:实现增效
科腾的一大隐性优势在于其独有的树脂相容性。胶粘剂的性能70%取决于与增粘树脂的相容性。
科腾明确界定了其SBC产品中聚苯乙烯(PS)硬段与橡胶软段对不同类型树脂(C5/C9/松香/萜烯/AMS)的亲和特性。这种清晰的边界划分,让工程师能够精准控制树脂分布于“增强内聚强度的PS相”或“提供粘性的橡胶相”,从而有效避免胶层发雾、渗油或高温流淌等问题。
3.官能化技术(FG系列):攻克难粘基材
随着软包复合和多层材料的发展,传统非极性橡胶(如SIS/SEBS)在面对铝箔、尼龙(PA)、聚酯(PET)、EVOH阻隔层及金属时往往力不从心。科腾的FG官能化系列(马来酸酐接枝SEBS)是破局关键:
化学反应性粘接:FG系列产品(如FG1901/FG1924)通过引入极性官能团,能与基材表面形成化学键合或强极性相互作用。这对于无溶剂复合胶和难粘塑料结构胶而言,是从物理吸附跃升到化学锚定的质变。
4.全球合规与可持续发展
严苛的合规路径:科腾拥有成熟的FDA(食品接触)、USP Class VI(医疗级)以及ISO 10993生物相容性支持文件。这不仅是产品安全,更是帮助终端品牌(如知名快餐连锁、婴儿护理品牌)快速通过供应链审核的通行证。
四、FAQ常见问题
1、目前市场上有多少SIS SBS等弹性体生产厂家?
此类产品国内的巴陵石化SIS、SBS等生产量大,一般中低端产品多。另外有台湾台橡、韩国LG、台湾荣化(李长荣)、意大利埃尼、日本可乐丽、日本旭化成、日本瑞翁等企业也有较多此类产品生产。
美国科腾公司是全球领先的合成橡胶生产企业,其产品已经通过FDA的检测认证,环保安全,是同类产品中性能突出的,国内外很多大企业在中高端产品中大量使用;
2、在甲基丙烯酸结构胶中,给客户推荐的牌号?
在甲基丙烯酸结构胶中,推荐使用科腾D1116AIM,是为了保持高透明度,用于亚克力材料的密封,对透明度要求高的。普通的丙烯酸结构胶,推荐使用D1155,胶体颜色是米黄色或者茶色居多,用于复合材料的粘接,现在市场主要应用在PVC管道上,以前的市场是用汽车保险杆和大理石的粘接。
3、科腾的原料D1155JOP后缀字母代表什么意思?
第一个字母一般代表生产地:A为德国,E为法国,J为日本,B为巴西,N 为荷兰,P、K、H、M均为美国。
“O”代表致密颗粒,是其外观形态的描述,另外还有粉末、蓬松颗粒等;
“P”代表隔离剂的使用类型,一般是二氧化硅、蜡等隔离剂。
4、科腾的产品有哪些企业在用?
科腾的热塑性弹性体产品作为行业的领导者,在热熔胶/热熔压敏胶行业中超过100家以上跨国和国内中高端客户在使用科腾的SBC产品。科腾产品根据牌号的不同涉及的行业也不一样,胶粘剂、填缝剂和密封剂、保护膜、胶带标签贴纸、口罩、电线电缆等领域都有涉及。科腾聚合物可以通过加入树脂、增塑剂、填料、抗氧化剂等其他材料,配制各种实用的胶粘剂。使用科腾聚合物配制的胶粘剂具有以下属性:低温柔韧性和高耐热性;低溶体粘度和低应用温度;在粘性、剥落和剪切性能间能保持良好的平衡;对各种基质(包括非多孔基质)有优异的粘结力。与采用EVA、PP和PE等聚合物制备的热熔胶相比,这些胶粘剂在冷藏温度下的柔韧性和弹性更强。
