Apa sifat anti-penuaan dari kopolimer blok stirena-butadiena?

Kopolimer Blok Styrene-Butadiene (SBS) adalah elastomer termoplastik yang terdiri dari stirena dan butadiena, dengan unit struktural dasarnya dibentuk melalui kopolimerisasi blok. Karena sifat gabungan dari karet dan plastik termoplastik, SBS banyak digunakan dalam berbagai produk industri dan penggunaan sehari-hari. SBS menunjukkan elastisitas, ketahanan abrasi, dan kinerja pemrosesan yang sangat baik. Namun ketahanannya terhadap penuaan relatif buruk, terutama bila terkena faktor lingkungan seperti sinar ultraviolet, ozon, dan oksigen, yang secara signifikan menurunkan sifat fisik dan kimianya. Artikel ini membahas ketahanan penuaan SBS dan metode untuk memperbaikinya.

Rantai molekul SBS mengandung banyak ikatan rangkap tak jenuh, sehingga rentan terhadap dampak ultraviolet dan ozon. Di bawah radiasi ultraviolet, ikatan rangkap pada SBS mengalami reaksi foto-oksidasi, menyebabkan pemutusan rantai, menyebabkan material menjadi rapuh dan kehilangan elastisitas. Selain itu, ozon dapat secara langsung menyerang ikatan rangkap di SBS, memicu reaksi ozonolisis, yang selanjutnya mempercepat penuaan SBS. Faktor-faktor ini secara kolektif menyebabkan retak, pengerasan, dan kegagalan permukaan pada SBS saat digunakan di luar ruangan.

Untuk meningkatkan ketahanan penuaan SBS, antioksidan biasanya ditambahkan. Antioksidan dapat menangkap radikal bebas dan menghambat reaksi berantai radikal bebas, sehingga menunda degradasi oksidatif SBS. Antioksidan yang umum termasuk antioksidan fenolik, antioksidan amina, dan antioksidan fosfat. Dengan menambahkan antioksidan dalam jumlah yang sesuai ke SBS, ketahanannya terhadap penuaan oksidatif termal dapat ditingkatkan secara signifikan, sehingga memperpanjang masa pakainya.

Stabilisator cahaya adalah kelas aditif penting lainnya yang digunakan untuk meningkatkan ketahanan SBS terhadap penuaan ringan. Stabilisator cahaya terutama mencakup peredam ultraviolet dan penyaring cahaya. Peredam ultraviolet dapat menyerap energi ultraviolet dan mengubahnya menjadi energi panas yang tidak berbahaya, sehingga melindungi SBS dari kerusakan akibat sinar ultraviolet. Penyaring cahaya membentuk lapisan pelindung pada permukaan material, menghalangi iradiasi ultraviolet langsung, sehingga memperlambat proses penuaan foto SBS.

Menambahkan bahan pengisi tidak hanya dapat meningkatkan sifat mekanik SBS tetapi juga meningkatkan ketahanan terhadap penuaan sampai batas tertentu. Bahan pengisi yang umum termasuk karbon hitam, silika, dan tanah liat. Karbon hitam, sebagai pengisi, dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan abrasi SBS serta memiliki beberapa ketahanan terhadap sinar ultraviolet. Pengisi anorganik seperti silika dan tanah liat meningkatkan stabilitas termal dan ketahanan penuaan SBS dengan meningkatkan kekakuan material dan mengurangi pergerakan rantai molekul.

Perlakuan hidrogenasi mengubah ikatan rangkap di SBS menjadi ikatan tunggal, mengurangi reaktivitas kimianya dan dengan demikian meningkatkan ketahanan material terhadap penuaan. SBS terhidrogenasi, yang dikenal sebagai kopolimer blok stirena-butadiena terhidrogenasi (SEBS), menunjukkan peningkatan ketahanan yang signifikan terhadap panas, sinar ultraviolet, dan ozon, sehingga cocok untuk lingkungan yang lebih menuntut. Namun, hidrogenasi mahal dan rumit, sehingga memerlukan keseimbangan antara kelayakan ekonomi dan peningkatan kinerja.

Memadukan SBS dengan polimer lain dapat meningkatkan ketahanan penuaannya secara signifikan. Misalnya, mencampurkan SBS dengan polietilen, polipropilen, atau etilen-vinil asetat dapat meningkatkan stabilitas termal dan ketahanan oksidasi material. Selain itu, penggunaan bahan nano seperti nanoclay dan nanosilica dalam campuran dapat secara efektif meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan penuaan SBS.

Although Kopolimer Blok Styrene-Butadiene (SBS) possesses excellent mechanical properties and processing performance, its poor aging resistance limits its application in certain fields. Adding antioxidants, light stabilizers, fillers, undergoing hydrogenation treatment, or blending modifications can significantly enhance the aging resistance of SBS, expanding its application range. With the development of material science, more novel modification methods will be developed in the future to further enhance the comprehensive performance of SBS.