EPDM/纳米CaCO3预混料动态力学性能及其对聚丙烯基三元复合材料韧性的影响

采用熔融法分别制备了三元乙丙橡胶(EPDM) /纳米碳酸钙（CaCO3）二元预混料及其与聚丙烯（PP）共混的三元复合材料。利用动态力学分析仪研究了纳米CaCO3含量和共混时间对EPDM /纳米CaCO3二元预混料的动态力学性能的影响,利用扫描电子显微镜分析了分散相纳米CaCO3和EPDM在PP基体中的形态。结果表明,常温下,纳米CaCO3含量为70 %（质量分数,下同）、共混时间为15 min时,EPDM/纳米CaCO3二元预混料的储能模量、损耗模量和损耗角正切达到最高值;纳米CaCO3与EPDM组成的二元共混物分散于PP基体中,通过纳米CaCO3团聚体及EPDM协同变形、界面脱黏成纤及诱导剪切带的形成耗散外界作用能,显著提高了PP/EPDM/纳米CaCO3三元复合材料的冲击强度。     

EPDM/PP TPV阻燃性能的研究

采用氢氧化镁为主阻燃剂,配合使用十溴二苯乙烷（DBDPE）、三氧化二锑和配合剂A（一种有机硅高分子材料）,研究四者对EPDM/PP热塑性硫化胶（EPDM/PP TPV）性能的影响.结果表明,加入氢氧化镁会降低EPDM/PP TPV的物理性能,配合使用DBDPE和三氧化二锑时,EPDM/PP TPV的阻燃性能增幅较大、物理性能变化不大,对EPDM/PP TPV的流变性能影响较小;加入配合剂A,EPDM/PP TPV的氧指数大幅提高,物理性能降低,流变性能得到改善.EPDM/PP TPV的最佳阻燃配方为：EPDM/PP TPV 100,氢氧化镁 50,DBDPE 20,三氧化二锑 7,配合剂A 5。     

载体包裹填料提高PE/PP/EPDM/BN材料导热性

以三元乙丙橡胶(EPDM)/氮化硼(BN)复合材料为母料,通过熔融共混EPDM/BN复合材料与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),制备PE/PP/EPDM/BN复合材料。采用PE∶PP的比例为5∶5,以使复合材料形成共连续结构;通过EPDM包裹BN的方法,实现BN在PE/PP/EPDM/BN复合材料共连续结构的相界面处分布,以形成导热通路,从而提高PE/PP/EPDM/BN复合材料的导热性能。通过接触角测试和扩散系数公式计算预测了EPDM会选择性分布在PE/PP/EPDM复合材料共连续结构的相界面处。通过连续度计算结果得出,EPDM为PE和PP总质量的15%时,EPDM的连续度为85.3%。由扫描电子显微镜分析表明EPDM在PE/PP/EPDM/BN复合材料中连续贯通。由导热测试分析知,随着BN含量的增加,PE/PP/EPDM/BN复合材料的热导率逐渐增加。这项研究提高了PE/PP复合材料的热导率,此材料在电子工业中可能具有潜在应用。     

EPDM／PP／HDPE动态硫化热塑性弹性体力学性能的研究

研究了EPDM／PP／HDPE动态硫化热塑性弹性体中三元乙丙橡胶（EPDM）和高密度聚乙烯（HDPE）对动态硫化热塑性弹性体的力学性能影响。结果表明：EPDM可以改变聚丙烯（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作为第三相,可以改善PP与EPDM之间的相界面结构,增加体系的相容性。在EPDM／PP橡塑比较低时加入HDPE对体系力学性能影响更明显。     

交联硫化体系对PP／POE／EPDM热塑性弹性体性能的影响

采用动态硫化法制备聚丙烯／聚烯烃弹性体／三元乙丙橡胶（PP/POE／EPDM）共混型热塑性弹性体,研究了交联前后不同POE／EPDM并用对比体系力学性能的影响。采用交联剂过氧化二异丙苯（DCP）及DCP／S硫化体系对PP／POE／EPDM体系进行硫化,研究了力学性能的变化。结果表明,EPDM可有效降低材料的硬度和断裂永久变形。助交联剂硫黄（S）对PP／POE／EPDM体系有较好的硫化作用,固定DCP用量为3份,S用量为0．4份时,体系力学性能最佳,交联对体系硬度影响很小。     

三元乙丙橡胶/聚丙烯体系动态硫化速率及热塑性弹性体定伸应力的影响因素

采用转矩流变仪制备了动态硫化三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体（TPV）,考察了EPDM/PP共混物的硫化速率及TPV定伸应力的影响因素。结果表明,提高混炼温度、转速及减少EPDM充油量可以提高硫化速率,当混炼温度为195℃、转速为50 r/min、充油质量分数为30%时,TPV的定伸应力达到最大值;随着低双键含量的EPDM（LEPDM）含量的增加,EPDM/PP共混物的硫化速率和TPV的定伸应力逐渐减小,当LEPDM质量分数达到60%时,硫化速率和定伸应力趋于稳定。     

粉状聚丙烯增韧增强研究

采用机械共混方法对粉状聚丙烯（PP）进行了增韧增强研究，探讨了增韧剂、增强剂和有少量自制的固相甲基丙烯酸（MAA）接枝粉状聚丙烯（PP-g-MAA)作增容剂存在下对粉状PP共混体系力学性能的影响，用热重分析法考察了改性粉状PP的热性能。结果表明，（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（EPDM）／高密度聚乙烯（HDPE）为复合增韧剂，具有协同作用，可显著提高共混物的冲击强度：PP-g-MAA能明显改善PP／玻纤两相的界面结合力；PP／EPDM／HDPE玻璃纤维共混体系可以获得理想的增韧增强效果。     

三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶细观力学数值模拟分析(Ⅰ)三元乙丙橡胶含量对细观力学性能的影响

通过建立三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性硫化胶(TPV)的细观尺寸多颗粒随机分布的RVE模型,研究了分散相EPDM含量对TPV的细观力学性能以及细观尺度应力分布的影响,并对有限元计算的弹性模量(E)与细观力学理论mixing module、Halpine-Tsai计算的E值进行了比较。结果表明,细观尺寸上TPV的应力分布不均匀,在分散相EPDM与连续相PP界面Mises应力值大,其赤道区域处Mises应力值最大;增加分散相EPDM含量能够降低TPV的应力值和E值,尤其当分散相EPDM体积分数增加至40%~50%时,TPV的E值显著降低,有限元计算的E值介于细观力学理论mixing module和Halpine-Tsai计算的E值之间。     

高流动性PP增韧体系流变性能的研究

利用毛细管流变仪和转矩流变仪对高流动性聚丙烯（PP）增韧体系的流变性能进行分析,讨论了聚烯烃弹性体（POE）、三元乙丙橡胶（EPDM）=增韧母料和降温母料等助剂对高流动性PP共混体系流变性能的影响,并对PP/POE共混体系和PP/EPDM共混体系的转矩流变曲线进行了对比,考察了不同共混体系的微观结构、力学性能和加工性能。     

聚丙烯/三元乙丙橡胶共混材料表面紫外光接枝聚丙烯酰胺的研究

采用紫外光接枝方法,在聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）共混板材表面接枝聚丙烯酰胺（PAAM）。用衰减全反射傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、接触角测试仪和扫描电子显微镜对接枝改性PP板表面进行了表征,并讨论EPDM含量、辐照时间、单体及引发剂用量对接枝量和接触角的影响。结果表明,在共混板材表面成功接枝了PAAM,当EPDM的含量为共混板材的20%时,改性PP板表面接枝量达到0.75 mg/cm^2;接触角从102.5°下降到72.5°;表面自由能从16.6 mN/m增大到48.7 mN/m。     

EPDM/POE/PP共混制备热塑性弹性体的性能研究

采用动态硫化的方法制备三元乙丙橡胶（EPDM）/聚烯烃弹性体（POE）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体,讨论了EPDM、硫化剂、炭黑的用量和填料种类对热塑性弹性体性能的影响。结果表明：随着EPDM用量的增加,EPDM/POE/PP热塑性弹性体的拉伸强度、定伸应力和硬度都呈减小趋势,而拉断永久变形呈上升趋势;随着SP-1055用量的增加,其压缩永久变形显著降低;随着炭黑用量的增加,弹性体的拉伸强度、定伸应力和硬度先下降后增加,而拉断伸长率、拉断永久变形和压缩永久变形先增大后降低;在不同填料种类中用N85作为填料时,弹性体的综合性能最好,压缩永久变形最小。     

动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体等温结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）对比研究了聚丙烯（PP）和动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体（EPDM/PPTPV）的等温结晶行为,并用Avrami方程对其进行等温结晶动力学分析。结果表明,在相同的结晶温度下,EPDM/PPTPV比PP结晶更快。2种试样的等温结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,TPV的Avrami指数n比PP的低,半结晶时间t_1/2比PP的低,结晶速率常数k比PP的高。     

PP/核桃壳粉复合材料的制备与性能研究

以核桃壳粉(WSP)为填料,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/WSP复合材料。研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)界面相容剂、三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体等对PP/WSP复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:PP-g-MAH界面相容剂能够改善WSP与PP的界面相容性,增强界面黏结强度,提高复合材料的力学性能,添加7%的PP-g-MAH可以使WSP用量为50%的PP/WSP复合材料的拉伸强度提高49.5%,弯曲强度提高52.9%;而添加EPDM弹性体的PP/WSP复合材料的韧性显著改善。WSP对聚合物基体的热稳定性有一定促进作用。     

DCP对动态硫化EPDM/PP性能的影响

以过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂,通过双螺杆挤出机进行三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)的共混挤出制备动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体,采用转矩流变仪对EPDM/PP热塑性弹性体进行硫化特性测试,运用抽提法测试EPDM/PP热塑性弹性体的凝胶含量,研究了不同DCP含量下EPDM/PP热塑性弹性体的硫化特性及凝胶含量的变化情况,并对EPDM/PP热塑性弹性体材料性能进行分析研究。结果表明:当DCP含量为0.6%时,EPDM能完全交联,共混体系黏度最大,扭矩最高;当DCP含量为0.9%时,EPDM/PP热塑性弹性体综合性能最佳;当DCP含量为1.2%时,EPDM/PP热塑性弹性体的凝胶含量最大,但PP的降解程度逐渐增加,拉伸性能开始降低;当DCP含量为1.5%至1.8%时,PP的降解程度剧烈,EPDM/PP热塑性弹性体性能较差。     

（PP／EPDM）—g—MAH对PP／EPDM／云母复合材料力学性能的影响

研究了PP／EPDM／云母体系,比较了云母和EPDM对聚丙烯性能的不同影响,确定了云母和EPDM的最佳用量。同时比较了PP－g-MAH和（PP／EPDM）－g-MAH改性效果的差别。     

EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研制

以充油（乙烯/丙烯/二烯）共聚物（EPDM）、粉状聚丙烯（PP）、超细活性滑石粉为基本材料,采用动态硫化法在单螺杆挤出机组上制备了完全交联的EPDM/PP共混型热塑性弹性体（TPV）;探讨了TPV的配方组成、工艺条件与性能的关系;摸索了TPV的加工性;为TPV的投产与应用提供技术参数。     

MXene对动态硫化型聚丙烯/三元乙丙橡胶共混体系性能的影响

为了研究MXene纳米材料改性动态硫化型聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）共混体系的结构及相关性能，采用母料法制备大分子包覆的MXene，通过熔融混合制备MXene/PP/EPDM复合体系。结果表明：剥离的MXene片层在聚合物基体中分散均匀。MXene质量分数为0.75%时，体系的力学性能最好。由于MXene具有较大的表面积且在基体中分散良好，加入少量MXene可提高体系的热稳定性，初始热分解温度和最大热失重温度分别提高26℃和20℃；同时复合体系具有良好的绝缘性能。制备的MXene/PP/EPDM复合材料在电线电缆和电气绝缘件领域具有潜在应用。     

PP/EPDM共混物断裂性能的研究

采用三元乙丙橡胶（EPDM）对共聚聚丙烯（PP）增韧改性。研究了共混物的力学性能和断裂性能，着重采用基本断裂功方法探讨了材料组成对共混体系断裂性能的影响。研究发现：随EPDM用量的增加，共混物的拉伸强度逐渐下降，冲击强度均较纯PP有一定程度的提高。不同组成的PP／EPDM共混物的ωe均高于纯PP，ωe值随EPDM用量的增加呈先增大后减小的趋势，且ωe主要受ωe,n变化的影响，同样βωp的变化主要受βnωp,n变化的影响。     

MOS阻燃动态硫化PP/EPDM性能研究

结合碱式硫酸镁晶须（MOS）的补强和阻燃功能，以微胶囊红磷（MRP）为协效剂，制备了无卤阻燃型PP（聚丙烯）／EPDM（三元乙丙橡胶）／MOS／MRP共混物，并与PP／EPDM／Mg（OH）2／MRP共混物进行比较。氧指数（LOI）及垂直燃烧（UL-94）测试表明MOS的阻燃效果优于Mg（OH）2。力学性能测试表明，MOS对PP／EPDM热塑性雌性体具有一定的增强作用，PP／EPDM／MOS／MRP阻燃体系的力学性能明显优于PP／EPDM／／MRP阻燃体系。而PP／EPDM热塑性弹性体的动态硫化进一步提高了PP／EPDM／MOS／MRP阻燃体系的力学与阻燃性能。     

茂金属聚乙烯弹性体和三元乙丙橡胶增韧聚丙烯的比较

用茂金属聚乙烯弹性体（mPE）代替三元乙丙橡胶（EPDM）对聚丙烯（PP）增韧改性并进行了比较。结果表明,mPE共聚物中的辛烯质量分数越高,其中对PP的增韧效果越好;随着共混物中弹性体质量分数的增加,共混物的拉伸强度和弹性模量降低,扯断伸长率增大。PP/mPE与PP/EPDM增韧体系相比,二者的拉伸强度差别不大,但PP/mPE的弹性模量和扯断伸长率稍低;与EPDM相比,mPE对PP具有较好的增韧效果,含有质量分数40% mPE的共混物试样在-30℃下的缺口冲击强度已超过纯PP的20倍,约是相同弹性体质量分数PP/EPDM的近9倍。另外,PP/mPE还具有较低的拉伸永久变形、压缩永久变形和蠕变变形。