不同硫化方式制備EPDM熱塑性彈性體及其性能研究.pdf

1、本文以三元乙丙橡膠(EPDM)為主要原料，以三種不同的硫化方式分別制備出動態(tài)硫化三元乙丙橡膠/聚丙烯 (EPDM/PP)熱塑性彈性體，離聚體型彈性體及硅烷接枝交聯(lián)型彈性體。重點討論了動態(tài)硫化EPDM/PP體系中，二次硫化的加工工藝對其相態(tài)結(jié)構(gòu)和性能的影響，并對離聚體的制備和硅烷接枝交聯(lián)型熱塑性彈性體的制備工藝條件做了前期的探討。 動態(tài)硫化EPDM/PP熱塑性彈性體是現(xiàn)在用途最為廣泛的一種TPV，而其制備的關(guān)鍵技術(shù)就是控制硫化橡膠

2、在PP基體中的分散。本論文首先對其硫化工藝條件進行了研究，結(jié)果表明，動態(tài)硫化EPDM/PP熱塑性彈性體的最佳混合溫度為180℃，最佳硫化時間為10min，在Haake密煉機上轉(zhuǎn)子最佳轉(zhuǎn)速為100r/min。其次，重點研究了一種新型的硫化加工工藝，即二次硫化加工工藝對EPDM/PP熱塑性彈性體相態(tài)結(jié)構(gòu)及其性能的影響。通過TEM對其相態(tài)結(jié)構(gòu)進行表征得知，采用二次硫化加工工藝制備的彈性體中，硫化橡膠的粒徑大幅度減小，大概在0.5um左右，硫化

3、橡膠顆粒在 PP 基體中的分散程度也優(yōu)于采用一次硫化加工工藝制備的樣品，在對其相態(tài)穩(wěn)定性的研究中發(fā)現(xiàn)，二次硫化加工工藝制備的樣品具有穩(wěn)定的?！獚u結(jié)構(gòu)的相態(tài)，而一次硫化加工工藝制備的樣品經(jīng)熔融后加工后，硫化橡膠與PP基體的界面變模糊，相態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不好。最后，對二次硫化加工工藝對EPDM/PP熱塑性彈性體的力學性能、流變性能、熱力學性能進行了研究，結(jié)果表明，在力學性能方面，由于二次硫化加工工藝制備的樣品中，硫化橡膠的粒徑更小，分散更均勻

4、，故而其拉伸強度和斷裂伸長率均較一次硫化加工工藝有較大提高。在流變性能方面，在相同的剪切速率下，二次硫化加工工藝制備的樣品的粘度要比一次硫化的高。而在對PP的結(jié)晶性能的研究中發(fā)現(xiàn)，雖然兩種工藝制備的彈性體具有不同的相態(tài)結(jié)構(gòu)，但是對PP的結(jié)晶性能影響不大，采用二次硫化加工工藝時，PP的結(jié)晶度略有下降。 在對離聚體型EPDM熱塑性彈性體的制備的研究中，重點探討了共混工藝條件的選擇，氧化鋅的含量及硬脂酸鋅的加入對其性能的影響。結(jié)果表明

5、，最佳共混溫度為180℃，轉(zhuǎn)速為100r/min，共混時間為10min。氧化鋅的最佳用量為10份。硬脂酸鋅加入共混體系后，對于離聚體的形成起到積極作用，對離聚體的力學性能也有較大提高。在對硅烷接枝交聯(lián)EPDM彈性體的研究中，探討了共混工藝條件，引發(fā)劑用量，以及硅烷偶聯(lián)劑的用量對其彈性體力學性能的影響。在對樣品進行紅外分析時發(fā)現(xiàn)，通過DCP的引發(fā)，硅烷偶聯(lián)劑能順利的接枝到EPDM的主鏈上。在對其工藝條件及硅烷偶聯(lián)劑用量的研究中發(fā)現(xiàn)，在共混