三元乙丙橡胶/氯丁橡胶共硫化阻燃橡胶的制备及性能EI北大核心CSCD

采用一步模压法制备了三元乙丙橡胶/氯丁橡胶(EPDM/CR)共硫化阻燃橡胶,并用无转子流变仪、动态力学分析仪和扫描电子显微镜研究了EPDM相与CR相的硫化速率、交联密度、分子链运动性和相容性与共混胶力学性能及微观形貌之间的联系。结果表明,通过改变促进剂乙撑硫脲(Na-22)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)的含量,均能有效地减小EPDM相与CR相硫化速率和交联密度的差值,改善两相的共硫化性,从而提高两相的相容性。改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的含量,能够有效地改善EPDM与CR的相容性,但会降低EPDM/CR的硫化速率和交联密度,损害两相的共硫化性。在Na-22、TMTD和EPDM-g-MAH的添加量分别为1.50 phr、2.10 phr和10.00 phr时,EPDM/CR硫化胶的拉伸断面平整,出现了明显的脊柱线,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为17.84 MPa,483.75%和28.38 k N/m。     

EPDM-g-MAH对PPO/PA6共混体系结构与性能的影响

通过双螺杆熔融反应挤出,获得了马来酸酐化的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),并将其与聚苯醚(PPO)、尼龙6(PA 6)共混,制备了PPO/PA 6/EPDM三元共混合金。研究了弹性体EPDM-g-MAH中MAH用量以及EPDM-g-MAH用量对PPO/PA 6共混体系力学性能和相态结构的影响。结果表明:EPDM-g-MAH中MAH用量在1%~2%范围内,可显著改善EPDM与PPO/PA 6共混体系的相容性,大大提高共混合金的韧性;在三元共混体系中,随着弹性体EPDM-g-MAH用量的增加,冲击强度和断裂伸长率提高,但拉伸强度降低。     

动态硫化法制备尼龙6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶高韧合金

采用酚醛树脂(PF)、硫磺(S)与过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂,研究了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-gMAH)的动态硫化对增韧尼龙6(PA6)性能的影响。结果表明,采用PF硫化体系且硫化剂用量为EPDM-g-MAH的1.5%,PA6与EPDM-g-MAH质量比为80/20的合金的综合性能较好,其拉伸强度与缺口冲击强度较未硫化PA6/EPDMg-MAH(80/20)合金分别提高69.5%与128.8%,主要是由于动态硫化提高了PA6与EPDM-g-MAH的相容性。动态硫化还提高了PA6/EPDM-g-MAH合金的热稳定性、PA6的结晶温度和结晶速率。     

采用β成核动态硫化PP/EPDM共混物增韧聚丙烯

采用β成核的动态硫化iPP/EPDM共混物即热塑性硫化胶(TPV)改性聚丙烯,并与通用增韧剂聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)增韧聚丙烯进行比较,考察了增韧体系的力学性能、热性能和相形态.结果表明,随增韧剂含量的增加,增韧体系的拉伸屈服强度和弯曲模量均有所下降,而冲击强度提高.TPV改性体系的强度、模量和...     

EPDM/WEPS接枝母料在炭黑增强三元乙丙橡胶中的应用

利用Friedel-Crafts烷基化反应制备三元乙丙橡胶(EPDM)/废旧发泡聚苯乙烯(WEPS)(50%∶50%,wt,质量分数)接枝母料,并将接枝母料添加到炭黑增强三元乙丙橡胶中,考察母料用量对EPDM硫化胶性能的影响。结果表明:WEPS可以接枝到EPDM上形成EPDM-g-WEPS接枝共聚物;接枝母料中,WEPS的接枝率为19.1%,凝胶含量为42.7%;加有接枝母料的EPDM混炼胶,其正硫化时间低于相同配比的简单共混硫化胶;扫描电镜(SEM)观察显示:含有接枝母料的EPDM硫化胶,WEPS分散相更加均匀细小,两相粘结力提高;含有接枝母料的EPDM硫化胶的性能明显优于相同配比的简单共混硫化胶;当接枝母料用量为10份时,EPDM硫化胶的性能最好,其拉伸强度为13.3MPa、断裂伸长率为556%、撕裂强度为24.8MPa。     

EPDM/ENR宽温域阻尼材料的制备及阻尼机理

采用饱和非极性三元乙丙橡胶(EPDM)和不饱和强极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出EPDM/ENR-50二元共混阻尼材料。利用扫描电镜/X射线能谱分析、原子力显微镜分析表明,该共混体系拓宽阻尼温域的机理在于两相中硫化剂的迁移,即共混硫化交联过程中,饱和非极性的EPDM相中的硫化剂向极性不饱和的ENR-50相迁移,导致二元共混物中ENR-50交联密度比其单独硫化时高,阻尼内耗峰向高温方向外扩,而EPDM相的交联密度比单独硫化时低,阻尼内耗峰向低温方向外扩,最终得到了温度范围从-72.3℃到52.9℃(tanδ0.13)的宽温域阻尼材料。为了改进二元共混橡胶的阻尼性能和力学性能,进一步制备了EPDM/ENR-50/氯丁橡胶(CR)三元共混阻尼材料,所得三元共混胶的有效阻尼(tanδ0.3)温域范围超过120℃,同时材料具有良好的力学性能。     

阻隔性复合材料PA6/EPDM的模内制备方法及其性能研究

利用自主研发的模内叠层共挤出成型装置,通过改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的添加方式得到3种不同结构的聚酰胺-6/三元乙丙橡胶(PA6/EPDM)阻隔性复合材料。通过扫描电子显微镜观察,气体渗透性能及拉伸性能,研究了3种PA6/EPDM复合材料的形态结构、阻隔性能及力学性能。结果表明:采用模内叠层共挤出成型装置制备的PA6/EPDM复合材料氧气透过量较纯EPDM大大降低,最高能降低66.1%,气体阻隔性能得到显著提升,而不同结构的复合材料性能提升不同,具有交替层叠结构的复合材料气体阻隔性能优于海岛结构,而拉伸强度则相反。     

二苯甲烷双马来酰亚胺对硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物硫化特性和力学性能的影响

在硅橡胶(MVQ)和三元乙丙橡胶(EPDM)及其共混物中加入交联剂二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI),研究了BMI对MVQ、EPDM及其共混物的硫化特性和力学性能的影响。EPDM的硫化活性低,正硫化时间是MVQ的3倍,共混物的共硫化性和相容性不佳。BMI能降低EPDM的活化温度,提高EPDM的硫化速度,同时减慢MVQ的硫化速度,从而使二者的硫化速度趋于接近。在MVQ/EPDM共混物中,BMI能使MVQ和EPDM在较低温度下同步反应,实现两组分的共硫化,改善MVQ与EPDM的相容性,提高了MVQ/EPDM共混物的力学性能。     

EPDM-g-LSBR的制备及其增容EPDM/SBR并用橡胶的性能研究

采用熔融密炼接枝工艺,以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,低分子量液体丁苯橡胶(LSBR)为接枝物,制备了接枝聚合物EPDM-g-LSBR,研究了制备条件对接枝聚合物红外光谱和热失重行为的影响;将EPDM-g-LSBR作为相容剂用于EPDM/SBR的增容性共混,并与常用的商业化嵌段聚合物乙烯-乙酸乙烯酯(EVM)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)的增容效果进行了对比,研究了其用量对并用胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响。结果表明,LSBR接枝到EPDM分子主链上,接枝量的变化未对产物的热降解温度造成显著影响;接枝物EPDM-g-LSBR增容后EPDM/SBR并用胶力学性能有明显改善,添加8份时,材料的拉伸强度和断裂伸长率比未添加相容剂的体系提高了24.3%和15%,邵A硬度由未添加的75.4降低到72.6。通过对混炼胶的断面进行扫描电镜分析发现EPDM-g-LSBR的加入使EPDM在SBR中的海岛分散结构消失,增加了两相的相容性。     

AT/APP/ASO阻燃剂在EPDM/PP弹性体中的应用研究

采用动态硫化工艺,制备三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体,研究凹凸棒土(AT)、聚磷酸铵(APP)、氨基硅油(ASO)对弹性体力学性能和阻燃性能的影响。研究表明:添加5份AT的EPDM/PP弹性体力学性能最佳,AT的加入可提高EPDM/PP弹性体的阻燃性能;随着APP的用量增加,EPDM/PP弹性体的拉伸强度、撕裂强度和最大伸长率均下降,氧指数增大;随着ASO的用量增加,EPDM/PP弹性体的拉伸强度、撕裂强度下降,最大伸长率先上升后下降,氧指数增大。     

亚临界流体与高剪切应力对EPDM废胶粉脱硫反应的影响

在废旧三元乙丙橡胶粉(WEPDM)与未硫化三元乙丙橡胶(EPDM)混合物的熔融挤出过程中,采用改变亚临界流体品种和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种与高剪切应力对脱硫共混物DEPDM/EPDM的凝胶含量、门尼黏度、溶胶红外光谱及脱硫共混物共混三元乙丙橡胶与原EPDM共混再硫化材料EPDM/(DEPDM/EPDM)力学性能的影响,对再硫化材料的试样断面形貌也进行了扫描电镜观察。结果表明,亚临界流体水或醇的存在均能促进脱硫、解交联反应的进行,特别是在以亚临界乙醇水(7∶3)混合物作为反应介质的条件下,脱硫反应中交联S-S键断裂选择性明显增大,所得产物凝胶含量降低,门尼黏度增大,其再硫化材料力学性能也明显增加。挤出机的螺杆转速和脱硫反应温度均存在最佳值(220℃,600~800 r/min)。在以醇水混合物为反应介质的最佳条件下(220℃,600~800 r/min),其脱硫共混物共混EPDM再硫化材料EPDM/(DEPDM/EPDM)的拉伸强度和断裂生长率分别达到26.7 MPa和606.3%。     

生胶结构参数对三元乙丙橡胶性能的影响

将不同牌号的三元乙丙橡胶(EPDM)共混,研究微观结构如门尼黏度、第三单体(ENB)和乙烯基质量含量对其力学、热学和硫化等性能的影响。结果表明:随门尼黏度的增大,EPDM的力学性能、热稳定性和硫化速度提高,但撕裂强度先增大后减小;随乙烯基含量的增加,EPDM的抗拉强度和撕裂强度先增大后减小,硬度增大,热稳定性提高,硫化速率加快。随ENB质量含量的增加,硫化胶的抗拉强度和硬度均增大;扯断伸长率、抗撕裂性能和硬度减小,硫化速度加快。当乙丙橡胶EP35与EP75F以质量比3∶7混合时,胶料的抗拉强度为23.69 MPa,断裂伸长率为886.41%,硬度值为75.30,撕裂强度为43.55 k N/m。     

烃链功能改性剂对三元乙丙橡胶/凹凸棒土复合材料性能的影响

采用机械共混法制备三元乙丙橡胶(EPDM)/凹凸棒土(AT)复合材料,考察了不同结构的烃链功能改性剂对复合材料硫化性能、力学性能和应力松弛行为及相结构的影响,探究3种烃链功能改性剂对凹凸棒土在复合材料中分散作用的机理。结果表明,改性剂锚固在AT表面并与EPDM有良好相容性,使AT在EPDM中有更好分散性。改性剂添加量为AT的1%时,对EPDM/AT复合材料的力学性能改善效果最明显,其中,以胺基为端基,相对分子质量为2000左右的改性剂使EPDM和AT两相的界面结合性最好,复合材料的拉伸强度提高了304.34%,综合性能提高最为显著。     

剪切和拉伸流场对动态硫化EPDM/PP的力学性能与结晶结构的影响

利用以拉伸流场为主的叶片挤出机(VE)和以剪切流场为主的双螺杆挤出机(TSE)分别制备了不同组分比的动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)热塑性弹性体。通过对2种流场作用下共混物的力学性能、结晶熔融行为以及晶体形貌和晶体结构的对比分析,研究了拉伸流场对动态硫化EPDM/PP结构与性能的影响。结果表明,与双螺杆挤出机相比,由于拉伸流场更好的分散混合效果,EPDM/PP热塑性弹性体中的PP相能在较低温度结晶,共混物中PP相的晶体尺寸更小,分布更均匀,EPDM相与PP相界面结合更好,共混物的力学性能得到了显著提高;拉伸流场对EPDM/PP热塑性弹性体中PP相的晶格结构无影响,但对PP的结晶度影响较大。     

EPDM/MVQ的共混研究

采用机械共混法研究了三元乙丙橡胶/甲基乙烯基硅橡胶(EPDM/MVQ)并用的配方和工艺对共混胶物理机械性能和热空气老化性能的影响.从并用MVQ改性来提高EPDM耐热性方面考虑,单因素分析结果表明:以过氧化物DCP硫化为主,加少量硫磺或N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)有助于二者的共硫化;填充高耐磨炭黑同时并用部分快压出炉炭黑综合性能较好;防老剂RID和MB能产生较好的协同效应;通过分别制备二者的母炼胶进行混炼,并加入少量硅烷偶联剂改善了两者的相容性.     

过氧化物硫化三元乙丙橡胶的高温硫化过程模拟

通过橡胶加工分析仪探讨了采用2种一级唯象动力学方程模拟过氧化物高温硫化三元乙丙橡胶(EPDM)的可行性。结果表明,该模型与实测曲线之间具有良好的相关性,随着硫化温度的升高,过氧化物硫化EPDM橡胶的交联反应程度和断链反应程度均增大,反应速率加快。当温度低于195℃时,交联反应的活化能与断链反应的活化能基本相等;当高于195℃时,交联反应的活化能降低,而断链反应活化能的大小依赖于温度变化。并且发现高温硫化EPDM硫化胶拉伸储能模量(E’)的频率依赖性明显增强,硫化时间长短也会影响分子链的松弛行为。     

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。     

三元乙丙橡胶的环氧官能化及增韧尼龙6

采用熔融接枝的方法在三元乙丙橡胶(EPDM)上接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)得到EPDM-g-GMA。采用红外光谱证实GMA成功接枝到EPDM分子链上。将环氧官能化的EPDM与尼龙6熔融共混,对共混体系的相形态及力学性能进行了研究。结果表明,通过接枝反应在EPDM中引入GMA,改善了EPDM与PA6之间的相容性,分散相的尺寸从15μm减小到1μm,共混物的冲击强度从原来的70 J/m左右提高到600J/m以上,共混物的冲击强度显著提高,同时共混物的拉伸强度也得到提高。     

离子液体作为多功能助剂在白炭黑填充天然橡胶中的应用

以天然橡胶为基体,探究了离子液体对橡胶硫化、白炭黑分散性及白炭黑与橡胶界面相互作用的影响,对比了离子液体用量及烷基链长度对白炭黑填充天然橡胶的作用效果。通过硫化机理的研究及硫化特性的对比发现,溴化咪唑盐离子液体能够活化硫化反应,极大地提高了硫化速率和交联密度。离子液体与白炭黑之间存在离子偶极相互作用,佩恩(Payne)效应结果表明,离子液体能够改善白炭黑在天然橡胶中的分散,且随着用量及咪唑环烷基链长度的增加,改善效果越来越明显。通过结合胶含量测定和拉伸断裂表面观察可以得出,离子液体能够改善橡胶与填料的界面相容性。在离子液体3种功能的共同作用下,白炭黑填充天然橡胶复合物的拉伸强度最大增加了114%,撕裂强度最大增加了201%,邵坡尔(DIN)磨耗损失最大减少了50%;用量为3 phr时,硫化胶的各项力学性能最佳。     

PTT/EPDM-g-MAH/mPE共混体系的相形态与流变行为

研究了聚对苯二甲酸丙二酯/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶/茂金属聚乙烯共混体系(PTT/EPDM-g-MAH/mPE)的相形态和流变行为。结果表明,增容剂EPDM-g-MAH可以明显改善PTT与mPE的相容性,但含量超过4%时分散相的数目增加、尺寸增大。PTT/EPDM-g-MAH/mPE共混物熔体为假塑性流体,表观黏度随剪切速率的增加而降低;当EPDM-g-MAH的含量在0%~16%范围内时,共混物的非牛顿指数先减小后增加再减小;表观黏度、粘流活化能先增加后减小,并在4%时出现极值。