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本文采用动态硫化法在研究EPDM/PP热塑性弹性体基础上,制备了EPDM/PP/HDPE热塑性弹性体,对其性能进行了研究。
1、通过比较酚醛树脂、过氧化物硫化体系对性能的影响,得出采用酚醛树脂硫化体系能制备综合性能更好的EPDM/PP热塑性弹性体。当橡塑比为70/30,酚醛树脂(SP-1045)用量1.4份,氧化锌(ZnO)0.2份,氯化亚锡(SnCl2·2H2O)0.2份时,EPDM/PP热塑性弹性体的力学性能达到最佳,此时拉伸强度为11.02MPa,断裂伸长率为432.60％,邵氏A硬度为85.23。
2、研究了EPDM/HDPETPV力学性能,得出EPDM可以改变PP和HDPE结晶度,有利于应力的平均分布,使体系的硬度降低。HDPE还可以作为增容剂和粘度调节剂,有效改善PP与EPDM之间的界面状况,增加其相容性,改善体系的均匀性。在橡塑比EPDM/PP较低时加入HDPE上述影响更明显。研究发现加入10phrHDPE后,改善了EPDM/PPTPV断裂伸长率在EPDM含量低于30phr时下降、高于30phr时上升的现象,且冲击强度也得到了改善；随EPDM含量的增加,EPDM/PP/HDPETPV的硬度、断裂伸长率、拉伸强度下降,但下降的速率均比相同EPDM含量的EPDM/PPTPV低。EPDM30phr时,加入10phrHDPE后,EPDM/PP/HDPETPV的最大扭矩和平衡扭矩均比EPDM/PPTPV低,改善了加工流动性能。
3、研究了70phr EPDM时加入HDPE后EPDM/PP/HDPETPV的性能:随HDPE用量的增加,EPDM/PP/PETPV的拉伸强度、撕裂强度和硬度下降,断裂伸长率和永久变形在HDPE15phr时出现一个峰值；DSC曲线上分别出现PP吸热熔融峰和HDPE的吸热熔融峰,但结晶峰和结晶温度各只有一个。HDPE25phr时,体系的结晶熔融热最大,为40.98J/g,熔融温度最高,为466.5℃。加入HDPE15phr时,EPDM/PP/HDPETPV中EPDM的Tg为-37.7℃,比不含HDPE的EPDM/PPTPV的Tg高；SEM分析得知,随HDPE的加入,EPDM完全包围HDPE形成壳核结构,表面出现一些褶皱小颗粒,使得EPDM与基体PP的界面结合力下降。HDPE25phr时,不同包裹HDPE的EPDM橡胶粒子间发生聚结。EPDM/PP/HPPE TPV材料是宏观均相,微观非均相体系。
4、不同的制备工艺对EPDM/PPTPV和EPDM/PP/HDPETPV的性能影响很大,采用二次挤出工艺提高了EPDM/PPTPV和EPDM/PP/HDPETPV的力学性能,改善了EPDM/PP/HDPETPV的加工流动性;从TG-DSC分析,二次挤出使EPDM/PPTPV和EPDM/PP/HDPETPV热稳定性提高,而且还使得前者结晶度提高；微观形貌结构表明,二次挤出后体系更均匀,界面粘结加强。