NBR-PVC共混膠與動態(tài)硫化熱塑性彈性體的制備與性能研究.pdf

1、本論文以丁腈橡膠(NBR)和聚氯乙烯(PVC)為主要研究對象，分別采用靜態(tài)硫化方法和動態(tài)硫化方法制備不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的NBR/PVC共混膠與N_BR/PVC熱塑性彈性體(TPV)，系統(tǒng)研究了影響NBR/PVC共混膠與TPV性能的主要因素，包括PVC塑化溫度、增塑劑用量、橡塑比、PVC的聚合度、NBR的丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)。并分別對兩種方法制備的NBR/PVC共混物的力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了考察。
　　論文第一部分采用機(jī)械共混然

2、后靜態(tài)硫化方法制備了NBR/PVC共混膠，并研究了影響NBR/PVC共混膠性能的主要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PVC塑化溫度在160℃、增塑劑用量為20份、橡塑比為60/40-70/30時(shí)NBR/PVC共混膠綜合性能較好。隨著：PVC聚合度的提高，NBR/PVC共混膠力學(xué)性能得到提高；NBR中丙烯腈含量的增大有利于NBR/PVC共混膠性能的提高。動態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)結(jié)果表明提高PVC聚合度、NBR的丙烯腈含量，可以提高NBR/PVC共混膠

3、的彈性模量，提高NBR/PVC共混膠的抗形變能力，并使內(nèi)耗增大。差示掃描量熱法分析(DSC)結(jié)果表明提高NBR的丙烯腈含量能夠提高。NBR與PVC兩相間的相容性。掃描電鏡(SEM)顯示NBR、PVC具有部分相容性，兩相間結(jié)合作用力強(qiáng)。隨著橡塑比的增大，分散相粒徑逐漸增大，約為1μm左右。
　　論文第二部分采用動態(tài)硫化工藝制備出NBR/PVC TPV，并研究了影響NBR/PVC TPV性能的主要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，動態(tài)硫化工藝的關(guān)鍵

4、是控制動態(tài)硫化反應(yīng)的速度使動態(tài)硫化過程平緩進(jìn)行。提高PVC聚合度，可使動態(tài)硫化NBR/PVC TPV的硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度逐漸增大，扯斷伸長率隨PVC聚合度的增大逐漸減小。隨著橡塑比的增大，NBR/PVC TPV的硬度、撕裂強(qiáng)度逐漸減小，扯斷伸長率逐漸增大，橡塑比為50/50的NBR/PVC TPV拉伸強(qiáng)度值最高。DMA數(shù)據(jù)顯示隨著PVC聚合度的增加，NBR/PVC TPV tand減小，Tg峰值向高溫區(qū)移動。隨著橡塑比的增大，彈性

5、模量逐漸減小，tand峰值逐漸增大即內(nèi)耗增大，Tg峰向低溫方向偏移。SEM照片顯示NBR/PVC TPV的兩相界面模糊，難以分辨出兩相結(jié)構(gòu)，說明NBR/PVC TPV中NBR、PVC具有良好的相容性。隨著PVC聚合度的增大，NBR交聯(lián)粒子粒徑減小，共混材料性能提高。
　　論文第三部分對NBR/PVC共混膠與NBR/PVC TPV的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，動態(tài)硫化方法制備的NBR/PVC TPV的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率均優(yōu)

6、于由靜態(tài)硫化方法制備的NBR/PVC共混硫化膠。且隨著PVC聚合度的增大，NBR/PVC TPV的拉伸強(qiáng)度明顯高于靜態(tài)硫化方法制備的NBR/PVC硫化膠，扯斷伸長率逐漸減小并接近于靜態(tài)硫化制備的NBR/PVC硫化膠。DSC分析表明NBR/PVC TPV與NBR/PVC共混硫化膠均有兩個(gè)Tg并且基本介于兩純組分之間，說明NBR/PVC TPV與NBR/PVC共混硫化膠均為亞微觀非均相體系，NBR/PVCTPV兩相間的相容性優(yōu)于NBR/PV