Robin Conrad

Contáctanos

Robin Conrad
Mercadotecnia

Contáctanos

¿Qué son los copolímeros de bloque estirénico?

Los copolímeros de bloque estirénico (SBC) son polímeros muy usados de la familia de los elastómeros termoplásticos (TPE). Los elastómeros termoplásticos son materiales con una elasticidad similar al caucho y con la excelente procesabilidad de los materiales termoplásticos.

Los SBC se usan como un polímero base para los compuestos de TPE llamados Elastómeros Termoplásticos Estirénicos (TPS, por sus siglas en inglés), los cuales no deben confundirse con el Almidón Termoplástico (también abreviado en inglés TPS).

En términos de estructura molecular, los SBC por lo general se componen de dos bloques duros de poliestireno termoplástico y un bloque intermedio elastomérico blando. Sin embargo, existen varias configuraciones posibles de bloques:

  • Dibloque (bloque de poliestireno – bloque elastomérico)
  • Tribloque lineal (bloque de poliestireno – bloque elastomérico – bloque de poliestireno)
  • Diversas configuraciones ramificadas, como la estructura radial
Configuraciones de bloques típicas de los SBC

Propiedades

Esta tabla hace una comparación de las propiedades de los SBC con las propiedades de otros tipos de TPE.

Propiedades/MaterialesTPSTPOTPVCTPUTPCTPA
Dureza Shore30A 〜 70A60A 〜 95A40A 〜 70A80A 〜 80D90A 〜 70D40D 〜 65D
Resistencia a la tracción (MPa)9.8 〜 34.32.9 〜 18.69.8 〜 19.629.4 〜 4925.5 〜 39.211.8 〜 34.3
Elongación (%)500 〜 1,200200 〜 600400 〜 500300 〜 800350 〜 450200 〜 400
Resiliencia por rebote (%)45 〜 7540 〜 6030 〜 7030 〜 7060 〜 7060 〜 70
Densidad (g/cm³)0.91 〜 0.950.881.2 〜 1.31.1 〜 1.251.17 〜 1.251.01
Resistencia a la abrasiónSuficienteMaloSuficienteExcelenteSuficienteBueno
Resistencia a la flexión a temperatura ambienteBuenoSuficienteBuenoBuenoExcelenteExcelente
Resistencia al calor〜 80°C〜 120°C〜 100°C〜 100°C〜 140°C〜 100°C
Resistencia al aceiteMaloSuficienteBuenoExcelenteExcelenteExcelente
Resistencia a la intemperieMalo-buenoBuenoSuficiente-buenoSuficiente-buenoSuficienteBueno
Temperatura de fragilidad< -70°C< -70°C-50°C 〜 -30°C< -70°C< -70°C< -70°C
AplicacionesCalzado, mezclas de reina, adhesivos, modificación de asfaltoMangueras/tubos automotrices, productos de consumoAutomotriz, cables eléctricos, ingeniería civil/construcciónCalzado, productos industriales, productos de consumo, productos médicosAutomóviles, electrónicos, productos industrialesProductos deportivos, productos industriales
Propiedades de SBC en comparación con otros tipos de TPE | Fuente: Takemura, Y.: Nippon Gomu Kyokaishi, 83, 269-276 (2010). Revisado parcialmente.

Propiedades mecánicas

Las características mecánicas fundamentales de los SBC son sus propiedades elásticas similares al caucho combinadas con excelente suavidad, lo que las hace adecuadas para aplicaciones suaves al tacto en diversas industrias, como artículos deportivos y calzado, productos de consumo, aplicaciones de movilidad, electrónicos y médicas. Para consultar la lista completa, vea más adelante.

Para aplicaciones que requieren mayor dureza y resistencia mecánica, otros TPE pueden ser más adecuados, como TPU, TPC y TPA.

Densidad

Los SBC son de más baja densidad en comparación con los TPU, TPA, TPC y TPVC, y de densidad comparable con los TPO y TPV.

Propiedades térmicas

La resistencia al calor de los SBC depende de la estructura química y de la temperatura de transición vítrea de los bloques de poliestireno. La temperatura de operación máxima es ~ 80℃. La temperatura de fragilidad es el punto en el que el polímero cambia de estado elástico a vidrio, que es mucho más duro y más frágil. La baja temperatura de fragilidad de los SBC permite que se use en aplicaciones de baja temperatura que requieren buen impacto y flexibilidad.

Consulte la tabla anterior para conocer los marcadores observados.

Distribución de peso molecular

Los SBC tienen poca distribución de peso molecular en comparación con los otros TPE, ya que los TPS se producen mediante polimerizacion aniónica viviente.

Procesabilidad

Los SBC pueden ser moldeados por inyección, extruidos, moldeados por extrusión soplado e impresos en 3D. Esto, junto con sus grandes características de rendimiento, los hace una excelente opción de material para una amplia gama de aplicaciones en muchas industrias.

La capacidad de fundir y volver a moldear los SBC permite el reciclaje y posibilita el procesamiento con una baja cantidad de residuos.

El procesamiento de materiales con propiedades elastoméricas ha cambiado mucho a través de los siglos y las décadas. La vulcanización del caucho es un proceso que consume mucho tiempo y energía.
Hoy en día, materiales como los SBC pueden procesarse a una escala industrial, mediante técnicas como el moldeo por inyección.

Copolímeros de bloque estirénico versus otros materiales

Los SBC son elastómeros termoplásticos sin entrelazamiento, a diferencia de la silicona, EPDM y cauchos naturales; sin embargo, los SBC muestran propiedades elásticas debido a su estructura molecular.

Una breve historia de los copolímeros de bloque estirénico

En 1962, Shell USA Inc. presentó una de las primeras patentes de copolímeros de bloque de estireno (US3265765). En 1964, los copolímeros de tribloque estireno-butadieno-estireno fueron fabricados en la planta piloto de Shell, y el siguiente año comercializados por Shell. El primer cliente de SBC fue Scotty Shoes, un fabricante de calzado de Massachusetts. También, en 1964, se presentó una de las primeras patentes de copolímeros de bloque estirénico hidrogenados (HSBC) (US3431323). A finales de la década de los 60, los HSBC salieron a la venta.

Cómo se hace

Los SBC se producen mediante polimerizacion aniónica, una técnica versátil y poderosa para la síntesis de polímeros con estructuras bien diseñadas y propiedades materiales a la medida.

Tipos de SBC

Existen dos categorías de SBC:

  1. Copolímeros de bloque estirénico no hidrogenados (USBC)
  2. Copolímeros de bloque estirénico hidrogenados (HSBC)

¿Qué son los USBC?

Los copolímeros de bloque estirénico no hidrogenados (USBC) se componen de unidades de monómeros de estireno y dieno organizadas en una estructura similar al bloque. El bloque de dieno puede ser polibutadieno (PB) o poliisopreno (PI). Los USBC no han sido sometidos a procesos de hidrogenación, por lo que pueden conservar su bloque de dieno insaturado.

Lo anterior los hace más reactivos en comparación con sus contrapartes hidrogenadas, de tal forma que pueden ser más adaptados mediante reacciones químicas como reticulación o funcionalización. Estos elastómeros muestran excelentes propiedades elastoméricas y menores costos de procesamiento en comparación con los HSBC.

Sin embargo, debido al dieno insaturado y la susceptibilidad a la degradación, tienen menor estabilidad térmica, menor resistencia química y son más susceptibles al envejecimiento. Los USBC son más propensos a desarrollar un tono amarillento con el tiempo, lo cual quizá no es crítico para algunas aplicaciones, pero sí es un problema para otras -como embalajes y aplicaciones médicas donde se prefiere TPE transparente

Tipos de USBC

Abr.Estructura molecularProductos de Kuraray
SBSCopolímero de bloque de estireno-butadieno-estirenoN/A
SISCopolímero de bloque de estireno-isopreno-estirenoN/A
V-SISCopolímero de bloque de estireno-isopreno-estireno con alto contenido de enlaces de viniloHYBRAR™ 5000-series

¿Qué son los HSBC?

Los copolímeros de bloque de estireno hidrogenados (HSBC) se someten a un proceso de hidrogenación, que añade hidrógeno a los enlaces químicamente saturados y previamente insaturados en el bloque de dieno. Esto convierte al bloque de dieno en un bloque saturado, como etileno/butileno (EB), etileno/propileno (EP) y etileno/etileno/propileno (EEP).

Como resultado, los HSBC cuentan con una mejor estabilidad térmica, durabilidad, resistencia a la intemperie, resistencia química y resistencia a los rayos UV, en comparación con los USBC. Este tipo de copolímeros también sufren mucho menos amarillez. Es posible que sean la mejor opción de material para aplicaciones particularmente demandantes en industrias como la automotriz, electrónica y médica.

Debido al paso adicional de hidrogenación, los HSBC pueden presentar mayores costos de procesamiento en comparación con los USBC. Una vez hidrogenados, los SBC tienen menor reactividad, lo cual limita la capacidad de mayor modificación química u opciones de entrelazamiento.

Pellets de HSBC

Tipos de HSBC

Abr.Estructura molecularProductos de Kuraray
SEPcopolímero de bloque de estireno-etileno/propilenoSEPTON™ 1000-series
SEPScopolímero de bloque de estireno-etileno/propileno-estirenoSEPTON™ 2000-series
SEEPScopolímero de bloque de estireno-etileno/etileno/propileno-estirenoSEPTON™ 4000-series
SEBScopolímero de bloque de estireno-etileno/butileno-estirenoSEPTON™ 8000-series
V-SEPSSEPS con alto contenido de enlaces de viniloHYBRAR™ 7125F
V-SEEPSSEEPS con alto contenido de enlaces de viniloHYBRAR™ 7311F
Grados especializadosSEPTON™ V-series
SEPTON™ J-series
SEPTON™ Q-series
SEPTON™ BIO-series

Aplicaciones de los SBC

Adhesivos, recubrimientos y selladores

Compounding

Compuestos

Productos de consumo

Electronics

Electrónicos

Industria y construcción

Medical

Aplicaciones médicas

Mobility

Movilidad

Oil Modification

Modificación de aceite

Cuidado personal e higiene

Sporting Goods & Footwear

Artículos deportivos y calzado

3D Printing

Impresión en 3D

Descubre los SBC de Kuraray

SEPTON™

TPE de alta gama

SEPTON™ BIO-series

TPE de base biológica

HYBRAR™

TPE de alta gama con alto contenido de vinilo

SBC de grado médico

Ciertos grados de SBC se someten a requerimientos normativos y son certificados para aplicaciones médicas en diferentes usos (por ejemplo, contacto con la piel, contacto con la sangre, etc.).

Para obtener más información, visite nuestra página sobre elastómeros termoplásticos de grado médico o contáctenos. Nuestros expertos con gusto le ayudarán.

Elastómeros en dispositivos médicos y sondas

SBC para adhesivos de fusión en caliente

Los adhesivos de fusión en caliente son otra aplicación común para los SBC. Estos últimos son un componente esencial para aportar propiedades adhesivas. Kuraray ofrece materiales con excelente procesabilidad y características de rendimiento.

Algunos recursos adicionales de adhesivos de fusión en caliente se pueden encontrar en:

SBC usados para modificación de polímeros

Los SBC aportan gran versatilidad, lo cual permite a los clientes ajustar sus polímeros para aplicaciones específicas en una gran variedad de industrias. Desde componentes automotrices hasta materiales de embalaje, productos de construcción hasta productos de consumo, los SBC han demostrado que representan un gran valor en un sinfín de soluciones innovadoras.

Al incorporar SBC en mezclas de polímeros, los clientes pueden extender la vida útil y la durabilidad de los productos, reduciendo la necesidad de constantes reemplazos y minimizando la cantidad de residuos. Los SBC pueden ser útiles como modificadores de resinas de polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS), policarbonato (PC), acrilonitrilo butadiendo estireno (ABS) y éter de polifenileno (PPE).

La resistencia al impacto y flexibilidad mejoradas aportadas por los SBC contribuyen a la generación de productos de mayor duración y más duraderos que causan un menor impacto ambiental.

Los SBC también pueden permitir la creación de soluciones poliméricas ligeras, pero fuertes, reduciendo así el consumo general de material y la huella de carbono. Su versatilidad permite características de procesamiento optimizado al reducir el consumo de energía durante los procesos de manufactura. Conozca sobre los SBC como modificadores de polímeros.

SBC usados como mejoradores de índice de viscosidad

Cuando se trata de lograr perfiles precisos de viscosidad, los SBC se distinguen como modificadores de viscosidad muy eficientes y versátiles. Estos polímeros tienen la capacidad de cambiar de manera significativa la viscosidad de los aceites lubricantes en bajas concentraciones, brindando capacidades excepcionales de espesantes.

Una de las características destacadas de los SBC es su estabilidad al corte, lo cual asegura que la viscosidad permanezca constante en un rango de diversas condiciones de corte y temperaturas. Esto último los hace ideales para aplicaciones que implican fuerzas mecánicas intensas donde la estabilidad y el control de flujo confiable son cruciales. Aprenda más sobre los SBC como mejoradores de índice de viscosidad.

Contacto

He leído la política de privacidad, y al dar click en enviar, estoy de acuerdo con el uso y almacenamiento electrónico de mis datos de contacto.
Al enviar este formato, estás de acuerdo en que Kuraray Europa GmbH puede procesar sus datos para fines de mercadotecnia. Sus datos serán procesados dentro del grupo de empresas de Kuraray y sus proveedores de servicios. Para más información por favor leer nuestra política de privacidad.
* Información necesaria