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HSBCs
HSBC con rendimiento de barrera mejorado es una serie de copolímeros de bloque de estireno (SBC y HSBC), que consta de bloques duros a base de estireno y bloques blandos de dieno ricos en vinilo (hidrogenados). Los HSBC exhiben elasticidad de caucho ya que el bloque duro actúa como un punto de reticulación por debajo de la temperatura de transición vítrea del poliestireno y el bloque blando proporciona elasticidad. La hidrogenación proporciona una excelente resistencia al calor y a la intemperie. Las principales aplicaciones de los HSBC son los compuestos termoplásticos, los adhesivos y la modificación de polímeros. Los compuestos termoplásticos se utilizan para la automoción, productos de consumo que reemplazan ampliamente al caucho vulcanizado y al PVC como material de moldeo blando. Los adhesivos termofusibles que consisten en HSBC se utilizan para pañales, toallas sanitarias y cintas. Los HSBC se agregan a los polímeros como modificadores de impacto o compatibilizadores. En los materiales flexibles, el rendimiento de la barrera a menudo se comercializa bajo "Barrera baja" y "Barrera alta". Las definiciones no se definen de forma exhaustiva y varían de cada caso de aplicación. P.ej. en el envasado flexible de alimentos, solo muy pocos polímeros se clasifican como de barrera alta o ultra alta. Incluso el EVOH normalmente no se comercializa como un material de barrera ultra alta, en comparación con el SiO2 o el Aluminio. La barrera de gas y agua depende generalmente de la morfología y la estructura química. En todos los materiales elásticos blandos, el enfoque se desplaza significativamente hacia velocidades de transmisión más altas. Sin embargo, las tasas de transmisión de oxígeno más bajas se pueden encontrar en cauchos termoendurecibles o, más específicamente, en caucho butílico (IIR). Con velocidades de transmisión a veces más de 10 veces más altas, la mayoría de los TPE son más abiertos. Kuraray ha desarrollado un nuevo material HSBC que reduce la transmisión de oxígeno con más fuerza que cualquier otro TPE convencional. Los valores finales son inferiores a los del caucho butílico y las poliolefinas.
HSBC thermoplastic
Nuevo HSBC con mejor desempeño de barrera es un nuevo HSBC de grado de desarrollo con una estructura macro y micro diseñada específicamente para velocidades de transmisión de oxígeno más bajas. A diferencia de SEEPS, HSBC incluye segmentos blandos ricos en vinilo. Estos fueron diseñados originalmente para optimizar la absorción de la amortiguación a la temperatura de aplicación diseñada. En la transmisión de oxígeno, se encontró que, debido a la morfología acumulada más cercana, esta estructura química proporciona valores más bajos. El HSBC comercial ya muestra valores OTR de 12.000, que es hasta 4 veces menor en comparación con el SBC convencional. En el producto más nuevo, el peso molecular aumenta aún más. En contraste con este grado, SEEPS tiene un peso molecular y un contenido de estireno similares. SEEPS tiene un peso molecular mucho más bajo pero muestra propiedades mecánicas y reológicas similares. En casos normales, cuanto mayor es el peso molecular, mejor es la durabilidad mecánica cuanto peor es la procesabilidad. Debido a la microestructura (contenido de vinilo), HSBC muestra una buena procesabilidad y durabilidad mecánica al mismo tiempo.
Propiedades de deformación por compresión y tracción
SEEPS presenta excelentes valores en propiedades de deformación por compresión y tracción. HSBC tiene un rendimiento mecánico similar pero con la gran ventaja de una mayor procesabilidad. El MFR medio-alto de 3,4 g/10 min (230°C/2,16Kg) ilustra una buena fluidez que hace que este compuesto sea adecuado para aplicaciones de moldeo por soplado y moldeo por inyección. Por supuesto, la viscosidad se puede ajustar con el PP y el aceite de procesamiento. Además, el compuesto a base de HSBC muestra un 60% menos de turbidez que el compuesto a base de SEEPS.
Rendimiento de la barrera
Los compuestos a base de HSBC muestran una transmisión de oxígeno más del 20% menor. Esto se debe a las menores tasas de necesidad de resina HSBC, así como a la morfología. La mezcla de HSBC/Aceite y PP se dispersa finamente.
Los copolímeros tribloque SIS hidrogenados y no hidrogenados con alto contenido de vinilo de la polimerización 3,4 de isopreno en el bloque intermedio de caucho están disponibles. Estos materiales de alta Tg (8°C a -32°C [DSC, 10°C/min]) con un contenido de PS que oscila entre el 12 y el 33% en peso tienen excelentes características de amortiguación. Los materiales hidrogenados de menor peso molecular tienen una excelente compatibilidad con el PP y se pueden utilizar en la preparación de compuestos transparentes exentos de aceite. Por lo tanto, estos compuestos son útiles para la fabricación de tubos, bolsas y películas médicos y envoltorios para alimentos, ya que también tienen una mejor barrera contra el aire y la humedad que los compuestos SEBS. Además, los tubos producidos a partir de compuestos HSBC con alto contenido de vinilo tienen una excelente resistencia.
Características de alta amortiguación
Las características de alta amortiguación de HSBC con alto contenido de vinilo, lo hacen útil en la formulación de adhesivos termofusibles, empuñaduras para equipos deportivos y en aplicaciones de amortiguación del sonido en automóviles. El impedimento estérico impide la hidrogenación completa del bloque intermedio de caucho de HSBC con alto contenido de vinilo, de manera rentable. Por lo tanto, el bloque de caucho en todos los grados de HSBC con alto contenido de vinilo se puede vulcanizar. HSBC con alto contenido de vinilo hidrogenado de alto peso molecular se puede vulcanizar durante la formación de espuma (33% en peso de PS, caucho Tg = -15°C [DSC, 10°C/min], sin flujo a 230°C, 2,16 kg). Las mezclas de fusión de HSBC con alto contenido de vinilo y PS no hidrogenados tienen propiedades de amortiguación mucho mayores que las de PS sin modificar.