HIPS-HVPBR TPV及HIPS-WSBRP TPE的制備、結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、采用動態(tài)硫化法制備出高抗沖聚苯乙烯(HIPS)/高乙烯基聚丁二烯橡膠(HVPBR)共混型熱塑性硫化膠(TPV)，系統(tǒng)研究了其力學性能、微觀結(jié)構(gòu)、動態(tài)硫化過程中橡膠相的形態(tài)演變，以及壓縮永久變形及其可逆恢復、Payne效應、Mullins效應及其可逆恢復等黏彈行為，考察了橡塑比、界面增容及增強劑對其性能的影響規(guī)律。通過熔融共混法制備了HIPS/廢舊丁苯膠粉(WSBRP)及高密度聚乙烯(HDPE)/廢舊三元乙丙橡膠膠粉(WEPDMP)共混型

2、熱塑性彈性體(TPE)，研究了HIPS/WSBRP TPE的力學性能、微觀結(jié)構(gòu)及Mullins效應等，考察了橡塑比、界面增容及基體增塑對其性能的影響規(guī)律;通過在HDPE/WEPDMP TPE基體中添加碳納米管(CNTs)，獲得了性能良好的柔性正溫度系數(shù)(PTC)材料，研究了體系PTC行為、體膨脹行為，并對導電網(wǎng)絡進行了表征。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)采用動態(tài)硫化法制備了HIPS/HVPBR TPV，研究了橡塑比和熱處理溫度對其

3、壓縮永久變形及其可逆恢復的影響，提高橡塑比和熱處理溫度，壓縮永久變形的可逆恢復程度和恢復速度明顯提高;熱處理溫度接近基體Tg時體系的壓縮永久變形幾乎完全可逆;探討了壓縮永久變形的可逆恢復機制，構(gòu)建了可逆恢復的數(shù)學模型。
　　(2)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的加入可以顯著改善HIPS/HVPBR共混型TPV的界面作用。與HIPS/HVPBR動態(tài)硫化體系相比，SBS含量為12份時HIPS/SBS/HVPBR TPV的性

4、能得到顯著的改善，拉伸強度、斷裂伸長率及撕裂強度分別提高了大約163％，312％和67％;場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)的微觀結(jié)構(gòu)研究表明，增容后TPV的拉伸斷面更為平坦，橡膠粒子尺寸減小。
　　(3)通過FE-SEM觀察動態(tài)硫化過程中橡膠相的形態(tài)演變，隨著動態(tài)硫化的進行，橡膠相在交聯(lián)的同時逐漸被撕碎為分散相，在動態(tài)硫化至6 min(t90)時橡膠相呈穩(wěn)定的類球狀形貌，其粒徑為3～5μm;較未增容TPV而言，增容TPV中橡膠相的粒

5、子明顯細化且表面粗糙;在動態(tài)硫化中，交聯(lián)的橡膠相在剪切力的撕裂作用下，表面形成了納米尺度的雜亂的片層狀結(jié)構(gòu)，顯著增加了界面面積和界面作用力。
　　(4)通過單軸循環(huán)加載-卸載研究了HIPS/SBS/HVPBR TPV拉伸及壓縮模式下的Mullins效應及其可逆恢復行為。無論是在拉伸模式下還是在壓縮模式下均可觀察到顯著的應力軟化效應;在室溫條件下，在固定拉伸比或壓縮比下TPV的最大應力僅能部分恢復，提高熱處理溫度，應力的恢復能力顯著

6、增強。在HIPS/SBS/HVPBR TPV的應變掃描中表現(xiàn)出典型的Payne效應，且降低掃描頻率和提高掃描溫度會導致TPV Payne效應的弱化。
　　(5)采用熔融共混法制備了HIPS/WSBRP共混型TPE，通過在基體HIPS中充填芳烴油(AO)和加入SBS增容劑的方式改善體系的性能，SBS和AO的加入使得體系的斷裂伸長率獲得較大的提高;TPE拉伸斷面形貌的研究表明，在基體中充填AO和SBS，基體無明顯的塑性變形和撕裂帶且斷

7、面平坦，表明體系具有良好的高彈形變恢復能力。Mullins效應研究表明:與HIPS/WEPDMP共混物相比HIIS/SBS/AO/WEPDMP TPE具有更小的瞬時殘余形變和內(nèi)耗，體系回彈性的提高。
　　(6)采用熔融共混法制備了HDPE/WEPDMP/CNTs共混體系，研究了CNTs含量對體系PTC效應的影響，通過體膨脹系數(shù)的測試以及基體中CNTs導電網(wǎng)絡的表征，對共混體系PTC行為的形成機制進行了研究。結(jié)果表明:共混體系中CN