PP-POE熱塑性彈性體的制備和性能研究.pdf

1、本課題以聚丙烯(PP)和新型聚烯烴彈性體(POE)為主要研究對象，采用動態(tài)硫化技術(shù)制得三元共混型PP/POE/EPDM熱塑性彈性體和PP/POE/膠粉熱塑性彈性體，并對體系的力學(xué)性能、耐老化性能、重復(fù)加工性能、流變性能和微觀結(jié)構(gòu)進行了考察。 實驗結(jié)果表明，在動態(tài)硫化PP/POE體系中并用EPDM，可有效提高材料的交聯(lián)效率，并能降低體系硬度和拉伸永久變形。固定交聯(lián)劑過氧化二異丙苯(DCP)用量為2份，當(dāng)體系中POE與EPDM的質(zhì)量

2、比為40/20時，材料的綜合性能最佳。比較了DCP、DCP/S、S/ZnO/TMTD三種硫化體系對材料交聯(lián)密度、力學(xué)性能和熱氧老化性能的影響。采用DCP/S硫化體系得到的材料力學(xué)性能最高，用S做助交聯(lián)劑，既能提高PP/POE/EPDM體系的交聯(lián)效率，又能抑制PP大分子鏈降解，因而能提高材料的力學(xué)性能。綜合考慮，確定DCP用量為3份、S用量為0.4份，此時體系拉伸強度、撕裂強度分別達到15.06MPa和88.15N·mm-1。 以

3、炭黑N330和白炭黑作為PP/POE/EPDM熱塑性彈性體的補強劑，通過采用硅烷偶聯(lián)劑Si-69對白炭黑進行表面處理，可有效提高白炭黑在體系中的分散性，從而提高其補強作用。結(jié)果表明，經(jīng)Si-69表面處理過的白炭黑補強的PP/POE/EPDM熱塑性彈性體力學(xué)性能和熱性能明顯高于未表面處理組分。三種補強劑對比，以炭黑N330的補強效果最好。當(dāng)炭黑用量為30份時，材料拉伸強度和撕裂強度分別達到22.45MPa和101.21N·mm-1，且此時

4、炭黑在體系中的分散性也較好。 實驗還研究了動態(tài)硫化PP/POE/膠粉熱塑性彈性體，在PP/POE體系中用膠粉取代部分POE作為彈性體中的橡膠相，既能降低成本，也能降低體系硬度和拉伸永久變形，但體系中膠粉用量過多時，材料強度下降明顯。采用DCP做交聯(lián)劑，可有效提高材料強度并減小拉伸永久變形。當(dāng)體系中POE和膠粉質(zhì)量比為40/20，DCP用量為2份時，材料的綜合性能較好。PP/POE/膠粉體系中加入炭黑N330、炭黑N660和CaC

5、O3后，經(jīng)過多次返煉后仍能保持較高的力學(xué)性能和較好的熱穩(wěn)定性，具有較好的熱塑性能。PP/POE/膠粉/炭黑N330體系的綜合性能最好，當(dāng)炭黑N330用量為30份時，體系的力學(xué)性能、熱老化性能和重復(fù)加工性能均優(yōu)于其它兩個體系。 動態(tài)硫化PP/POE/膠粉體系中加入環(huán)烷油和石蠟油作為軟化劑后，能有效改善其加工流動性，并降低體系的硬度。綜合比較環(huán)烷油和石蠟油對PP/POE/膠粉體系性能的影響發(fā)現(xiàn)，環(huán)烷油更適合作為材料的軟化劑。考察了環(huán)