丁基橡膠-尼龍熱塑彈性體的增容研究.pdf

1、丁基橡膠/尼龍熱塑性彈性體兼具了丁基橡膠和尼龍兩者的優(yōu)異性能，具備良好的氣密性、彈性、熱可塑性及回收再利用性能，是一種“綠色”化工新材料，在輪胎氣密內(nèi)襯層、冰箱氣密軟管等方面有著很大的應(yīng)用前景。然而，兩者很差的相容性嚴重的增加了其制備難度，也難以獲得精細的微觀相態(tài)結(jié)構(gòu)和良好的綜合性能。在過去的研究中，通常使用馬來酸酐接枝聚合物對該體系進行增容，但是增容效果并不理想，而且增容劑本身的性能缺陷也會對其產(chǎn)生不利的影響。
　　本課題使用α

2、-甲基苯乙烯(AMS)與GMA的嵌段低聚物(PAG)和自制的丁基橡膠接枝物作為相容劑，對丁基橡膠/尼龍體系進行增容。通過對丁基橡膠進行接枝改性，使之接枝上環(huán)氧官能團;環(huán)氧基能夠與尼龍12(PA12)的端氨基快速反應(yīng)，從而實現(xiàn)丁基橡膠和尼龍之間的反應(yīng)性增容;這種增容方法沒有引入第三相物質(zhì)作為增容劑，不會因此而影響材料的性能。在課題中主要研究了使用甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(GMA)熔融法改性未鹵化的丁基橡膠(ⅡR)和溴化丁基橡膠(BⅡR)的方法及

3、影響因素，并研究和分析了接枝產(chǎn)物對增容效果的影響，得出結(jié)論如下:
　　1、PAG對ⅡR/PA12增容時，會導(dǎo)致PA12的交聯(lián)，增容效果不理想。
　　2、使用化學(xué)滴定法可以較為準確的測定ⅡR上GMA的接枝率;接枝反應(yīng)過程中，GMA的自聚合是對接枝率影響最大的副反應(yīng)，不利于接枝率的提高，而在較高的溫度下(220℃)GMA的自聚合會受到抑制，對接枝反應(yīng)有利;共接枝單體苯乙烯(St)的加入可以明顯提高接枝率，制備出了接枝率為0.92

4、％的改性ⅡR;無論是單一單體改性還是共單體法改性，接枝率都是隨著GMA的用量的提高先增大后不變甚至減小，隨著自由基引發(fā)劑過氧化二異丙苯(DCP)用量的提高而先增大后減小，這是因為過高的GMA濃度以及過高的DCP濃度都會加劇GMA的自聚合反應(yīng)，不利于接枝。
　　3、BⅡR接枝GMA時存在較為嚴重的交聯(lián)現(xiàn)象，無論是降低反應(yīng)溫度還是降低DCP用量都無法避免，但是在較低的溫度(170℃)下，能夠降低其交聯(lián)程度;通過傅里葉紅外表征可以定性的

5、判斷其接枝率高于相同配方下GMA改性ⅡR的接枝率。
　　4、ⅡR-g-GMA增容ⅡR/PA12簡單共混體系時，未經(jīng)提純的的接枝物中存在GMA的低聚物，也會導(dǎo)致PA12的交聯(lián)，使得體系粘度不均勻，對兩相分散不利;而更高的接枝率和更高的ⅡR-g-GMA用量對微觀相態(tài)的精細化是有利的，這是因為兩者都能與PA反應(yīng)后生成更多的橡塑接枝物，減?、騌和PA的界面張力，有利于ⅡR的分散;使用ⅡR-g-GMA作為相容劑制備出的ⅡR/PA12合金中，

6、ⅡR分散顆粒的粒徑從未加相容劑時的1-5um降低至1um以下。
　　5、BⅡR-g-GMA增容BⅡR/PA12體系時，在170℃下制備的接枝物相對于220℃下制備的接枝物能起到更好的增容作用;而BⅡR與GMA更高的反應(yīng)活性使得接枝率更高并且抑制了GMA的自聚合，因此未經(jīng)提純的接枝物也具備一定的增容作用，但是其效果明顯不如提純后的;同樣的更高用量的BⅡR-g-GMA作為相容劑能夠得到更為精細的相態(tài)，當(dāng)BⅡR-g-GMA用量為20ph