Cao su kỹ thuật - Trục in được bọc cao su tổng hợp

Styrenic block copolymers (SBCs) là một trong những vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo thông dụng. Chúng là các phân tử có cấu trúc đơn giản A-B-A, trong đó A là polystyrene (cứng) và B là đoạn đàn hồi. Đoạn đàn hồi thông dụng nhất là polydiene, như polybutadiene hoặc polyisoprene. Tên gọi được sử dụng tiện lợi và rộng rãi cho những SBCs này là S-B-S và S-I-S, S là styrene, B là butadiene, và I là isoprene.

Vật liệu này hình thành 2 pha tách biệt, rất khác so với copolymer ngẫu nhiên tương ứng. Hai pha này duy trì tính chất của từng homopolymer và copolymer thể hiện 2 nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) không giống như copolymer ngẫu nhiên, chúng thể hiện một giá trị Tg ở giữa. Kết quả là trong SBCs ở nhiệt độ phòng, pha polystyrene cứng, bền trong khi pha đàn hồi vẫn giữ được tính đàn hồi, giúp kéo giãn vật liệu dễ dàng.

Do là vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo, tính chất của SBCs phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, ở nhiệt độ phòng chúng có tính đàn hồi giống cao su lưu hóa, ở nhiệt độ cao chúng có thể chảy như nhựa. Điều này được giải thích như sau. Pha polystyrene, chiếm phần nhỏ hơn trong cấu trúc vật liệu, gồm các vùng hình cầu tách biệt (cụm) được tạo thành từ các khối polystyrene. Những cụm này được gắn với đầu của các chuỗi đàn hồi, theo cách này các điểm nối đa chiều (pha polystyrene),  tương tự liên kết mạng trong vật liệu đàn hồi lưu hóa truyền thống, được hình thành. Sự khác biệt ở chỗ những liên kết mạng này có bản chất vật lý ngược với bản chất hóa học của liên kết mạng trong hợp chất lưu hóa, vì vậy chúng ít ổn định hơn nhiều. Ở nhiệt độ môi trường, block copolymer này gần như giống cao su lưu hóa. Khi được gia nhiệt, các cụm polystyrene mềm, mạng lưới trở nên yếu hơn dẫn đến vật liệu có khả năng chảy; và khi được làm nguội trở lại, cụm polystyrene trở nên cứng hơn và các tính chất đàn hồi ban đầu của nó được giữ lại.

Tham khảo từ tài liệu Handbook of Thermoplastic Elastomers, Jiri George Drobny, William Andrew, 2007, trang 161 – 161
(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su tổng hợp xuất hiện khắc phục các khuyết điểm của cao su thiên nhiên