SBR: Styrol-Butadien-Kautschuk

EM

Elastomere

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: SBR

Bezeichnung: Styrol-Butadien-Kautschuk


Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), der aus 1,3-Butadien und Styrol hergestellt wird, ist der am häufigsten verwendete synthetische Kautschuk. Er enthält in der Regel 23,5 % Styrol und 76,5 % Butadien. Der Kautschuk zeigt mit steigendem Styrolgehalt zunehmende thermoplastische Eigenschaften und bleibt dennoch härtbar. Mit 1,3-Butadien als Co-Monomer tritt auch cis-trans-Isomerie auf.

Strukturformel

Ein minimalistisches schwarzes Symbol, das eine von einem Kreis umgebene Glühbirne darstellt und Innovation und Ideen in der Analyse und Prüfung symbolisiert.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur-55 bis -35 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur(-20) °C
Schmelz-Enthalpie(170 (cis)) J/g
Zersetzungstemperatur435 bis 470 °C
Elastizitätsmodul2 bis 10 MPa
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient180 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,88 bis 2,00 J/(g*K)
Thermische Leitfähigkeit0,20 bis 0,25 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte0,94 g/cm³
MorphologieGummi mit harten und weichen Segmenten
Allgemeine EigenschaftenGute Alterungsbeständigkeit und Abriebfestigkeit
VerarbeitungVernetzung mittels schwefelbeschleunigender Systeme oder Peroxide
AnwendungenReifenindustrie (Kappen von Reifen). Technische Gummiwaren (Förderbänder, Dichtungen). Maschinenbau. Haushaltsartikel (z.B. Schuhsohlen)

NETZSCH Messung

Differential Scanning Calorimetry (DSC)-Diagramm, das den Wärmefluss im Vergleich zur Temperatur für zwei Heizzyklen zeigt und die wichtigsten Übergangstemperaturen hervorhebt.
Probenmasse13,10 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Bewertung

In der DSC-Kurve der ersten Aufheizung (blau) zeigt SBR einen Glasübergang bei -45 °C (Mittelpunkt) sowie einen breiten, komplexen Schmelzübergang (mit Spitzentemperaturen bei 19 °C und 58 °C und einer Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelzenthalpie von ca. 6 J/g), der durch das Schmelzen von Additiven und einen exothermen Effekt verursacht wird (Spitzentemperatur: 168 °C, Enthalpie: ca. 10 J/g), der auf die Nachvulkanisation zurückgeführt werden kann. Dieser exotherme Effekt fehlt beim zweiten Aufheizen (rot) nach kontrolliertem Abkühlen, was darauf hindeutet, dass die Vulkanisation beim ersten Aufheizen abgeschlossen wurde. Infolgedessen verschiebt sich die Tg im zweiten Aufheizvorgang auf eine etwas höhere Temperatur (Mittelpunkt bei -44 °C im Vergleich zu -45 °C im ersten Aufheizvorgang). Die Stufenhöhe (Δcp) von ca. 0,5 J/(g·K) blieb nahezu unverändert. Dieser geringe Einfluss der Nachvernetzung auf Temperatur und Höhe der Glasübergangsstufe ist typisch für Elastomere. In der DSC-Kurve des zweiten Aufheizens ist zudem ein Schmelzübergang aufgrund von Additiven mit Spitzentemperaturen von 23 °C und 34 °C und einer Enthalpie von ca. 4 J/g zu erkennen.

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