PCL-g-MAH反应性增容对PP/EPDM/CNT复合材料性能与结构的影响

以聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,加入碳纳米管(CNT)制备了PP/EPDM/CNT复合材料。以马来酸酐接枝聚己内酯(PCL-g-MAH)为增容剂,对复合材料进行反应性增容。对反应性增容后的复合材料进行了表征,并分析了PCL-g-MAH对复合材料力学性能、加工流变性能、动态力学性能、熔体流动性能的影响。结果表明：PCL-g-MAH可以提高PP/EPDM基体与CNT的相容性,增强两者的界面黏结力,使CNT带来的力学增强效果更加显著,力学性能和熔体流动性更佳。     

PP/EPDM/滑石粉微孔发泡复合材料的制备和性能

通过微发泡注射成型方法制备PP/EPDM(三元乙丙橡胶)/滑石粉复合材料制品,并研究滑石粉的含量对PP/EPDM/滑石粉微孔发泡复合材料的微观形态和力学性能的影响。结果表明:添加适量滑石粉的PP/EPDM/滑石粉复合材料的发泡效果优于仅添加单一的EPDM的PP/EPDM复合材料的发泡效果,而且当PP/EPDM/滑石粉的质量比为79/21/4时,微孔制品的微观形态最好;且此比例的PP/EPDM/滑石粉微孔发泡制品与未添加滑石粉的PP/EPDM微孔发泡复合材料制品相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了2%、6%、4%。     

三元乙丙/氯磺化聚乙烯共混胶相容性研究

本文主要研究了三元乙丙橡胶(EPDM)/氯磺化聚乙烯(CSM)共混胶性能,通过添加增容剂氯化聚乙烯(CPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVM)、交联助剂甲基丙烯酸锌(ZDMA)和三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)来改善EPDM/CSM共混胶的相容性,对比分析EPDM/CSM共混胶的物性、动态力学性能和微观相态。结果表明,随着CSM用量的增加,CSM/EPDM共混胶拉伸强度明显下降,EPDM与CSM相容性不良;加入CPE、EVM、ZDMA、TMPTMA后,共混胶拉伸强度、撕裂强度都增加,硬度也都不同程度增大,加入ZDMA的共混胶拉伸强度提高最大;加入CPE、EVM、ZDMA、TMPTMA后,EPDM 与CSM共混胶的相容性稍有改善,共混胶阻尼曲线中间的“平台区”都有所下降;ZDMA改善EPDM/CSM共混胶相容性要比其它组分好。     

丁腈橡胶/三元乙丙橡胶共混胶的制备与性能

将不同质量比的丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)制备共混胶,考察了增容剂碳纳米管(CNTs)和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-MAH)、助交联剂三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、甲基丙烯酸锌(ZDMA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(PL-500)对NBR/EPDM共混胶物理机械性能的影响,研究了共混胶的相容性。结果表明,随着EPDM用量的增加,共混胶的拉伸强度和撕裂强度均降低,邵尔A硬度提高,NRB/EPDM适宜质量比为70/30;分别加入助交联剂TAIC、PL-500、ZDMA和增容剂CNTs均可使NBR/EPDM共混胶的拉伸强度提高,加入EPDM-MAH对共混胶的拉伸强度没有影响,同时加入ZDMA和CNTs可使共混胶的相容性和综合性能提高幅度最大;分别加入ZDMA和CNTs可改善NBR与EPDM的相容性,NBR/EPDM共混胶中粒子分散均匀,界面未出现分层现象。     

PP/Nano-CaCO3/EPDM复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯(PP)/纳米碳酸钙(nano-CaCO3)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料。分别研究了nano-CaCO3和EPDM的加入量对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着nano-CaCO3用量的增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现出先增加后降低的趋势,弯曲模量呈增加趋势;随着EPDM用量的增加,复合材料的冲击强度呈增加趋势,拉伸强度和弯曲模量均呈下降趋势。     

OMMT/PP/EPDM纳米复合材料的结构与性能研究

研究机械共混法制备的有机蒙脱土(OMMT)/聚丙烯(PP)/EPDM纳米复合材料的亚微观结构、物理性能和热稳定性能。结果表明:采用十八烷基三甲基铵盐改性OMMT制备的OMMT/PP/EPDM纳米复合材料为插层型纳米复合材料,具有较优的物理性能;当OMMT用量较小时,复合材料的物理性能随着OMMT用量的增大而提高,且在OMMT用量为2份时表现出较好的综合物理性能;OMMT/PP/EPDM纳米复合材料具有优异的热稳定性能。     

EPDM/POE/PP热塑性硫化橡胶材料的制备及性能研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/聚丙烯(PP)为原料,在PP含量固定的情况下,将POE部分取代EPDM,采用动态硫化技术制备出EPDM/POE/PP三元热塑性橡胶材料(TPV),研究不同含量的POE对材料力学性能、流变性能和微观形貌的影响。结果显示,随着POE含量的增加,三元TPV材料的硬度和熔体质量流动速率不断增大;拉伸强度和断裂伸长率呈线性增大,当EPDM/POE/PP比例为45/40/15时,材料力学性能达到最大值。流变性能和微观形貌分析结果表明,EPDM/POE/PP三元TPV材料具有良好的综合性能。     

PP/EPDM/有机化锂皂石复合材料的制备

采用聚丙烯接枝马来酸酐作为相容剂,将PP、有机化锂皂石及三元乙丙橡胶(EPDM)通过双螺杆挤出机共混制备PP/EPDM/有机化锂皂石复合材料,测定了复合材料的力学性能和流动性能。结果表明:在PP/EPDM/有机化锂皂石复合材料体系中,随着弹性体EPDM含量的增加,材料的冲击强度得到显著提高,而且拉伸强度并没有明显下降,同时,体系中加入有机化锂皂石后,可以有效改善复合材料的流动性能,在EPDM含量为5wt%时熔体流动速率提高到2.39 g/10min。     

改性硫酸钙晶须填充PP/EPDM复合材料的制备和性能研究

采用钛酸酯偶联剂对硫酸钙晶须(CSW)表面进行有机化处理,得到改性硫酸钙晶须(OCSW),然后通过熔融挤出法制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)/OCSW三元复合材料。采用红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对OCSW及PP/EPDM/OCSW复合材料进行了表征,同时考察了复合材料的力学性能及摩擦性能。结果表明:CSW表面产生了有机官能团,该有机化CSW在聚合物基体中能够均匀分散;随着OCSW含量的增加,复合材料的冲击强度不断降低,而拉伸强度则先增大后减小,其中当OCSW含量为15%时,复合材料的拉伸强度达到最大值。另外,OCSW的引入提高了PP/EPDM复合材料的耐磨性。随着OCSW含量的增加,复合材料的摩擦系数呈下降趋势,而磨损量则先减小后增大。     

纳米凹凸棒土对PP/EPDM/EP性能的影响

采用两步共混工艺制备了聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)/环氧树脂(EP)/纳米凹凸棒土(AT)复合材料,研究了不同用量的AT对复合材料性能的影响。结果表明,随着AT用量的不断增加,复合材料的拉伸强度、冲击强度均先升高后降低,在AT用量为10份时达到最大值;随着AT用量的不断增加,复合材料的硬度及维卡软化温度均不断增大。AT用量为10份时,复合材料的综合性能最佳。     

Preparation and properties of peroxide dynamically vulcanized polypropylene/ethylene‐propylene‐diene monomer/zinc dimethacrylate thermoplastic olefin

Attempts were made to prepare the polypropylene (PP) /ethylene‐propylene‐diene monomer (EPDM) blends with zinc dimethacrylate (ZDMA) via peroxide dynamic vulcanization. PP was melt‐mixed with EPDM and ZDMA at different compositions (PP/EPDM/ZDMA, i.e., 70/30/0, 70/30/3, 70/30/6, and 70/30/9, w/w/w) using an internal mixer at 50 rpm rotor speed. The addition of ZDMA improved the rheological properties of the resulting materials in the melt state. The morphological studies revealed that the addition of ZDMA led to an improvement of size reduction and distribution uniformity for crosslinked EPDM phase. ZDMA showed a positive effect on the mechanical properties of the PP/EPDM/ZDMA composites, particularly on the toughness and extensibility. With the incorporation of ZDMA, the izod impact strength and the elongation of PP/EPDM/ZDMA composites increased from 41 kJ/m² to 72 kJ/m² and 110% to 495%, respectively. The crystallization behaviors analysis indicated that the addition of ZDMA promoted the nucleation process of PP but the crystallinity of the PP phase was decreased at the meantime. POLYM. ENG. SCI., 2013. © 2012 Society of Plastics Engineers     

Structure and properties of peroxide dynamically vulcanized polypropylene/ethylene–propylene–diene/zinc dimethacrylate composites

Peroxide dynamically vulcanized thermoplastic olefin (TPO) based on polypropylene (PP)/ethylene–propylene–diene (EPDM) loaded with zinc dimethacrylate (ZDMA) was prepared. The addition of ZDMA improved the complex viscosity of the resulting materials in the melt state significantly, as determined from oscillatory rheology analyses. Dynamic mechanical analysis (DMA) and transmission electron microscopy (TEM) examinations were performed to evaluate the structure of the PP/EPDM/ZDMA composite. Atomic force microscope (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) were used to study the morphology. The degree of crystallinity was evaluated using X‐ray diffraction method (XRD). The results revealed that incorporation of ZDMA resulted in a size reduction of the rubber droplets and improved the compatibility between rubber and PP phases. The nanoparticles of the polymerized ZDMA (PZDMA) served as an effective nucleating agent for the crystallization of PP. The rheological properties and mechanical properties were improved by ZDMA. Particularly, the izod impact strength of the PP/EPDM/ZDMA (80/20/6, w/w) composite is nearly 2 times higher than the PP/EPDM (80/20, w/w) and 12 times higher than the PP; besides, the elongation at break of the PP/EPDM/ZDMA (80/20/6, w/w) is 3 times higher than that of the PP/EPDM (80/20, w/w) and 6 times higher than the PP. POLYM. COMPOS., 2012. © 2012 Society of Plastics Engineers     

ZDMA对CM/EPDM助交联作用的研究

研究了甲基丙烯酸锌(ZDMA)用量、添加方式对CM/EPDM体系的硫化性能、力学性能和老化性能的影响。试验结果表明,在添加相同份数交联助剂的情况下,ZDMA的助交联效果优于其他交联助剂;随着ZDMA用量的增大,CM/EPDM胶料的硫化速度、硫化程度明显提高,力学性能得到明显改善,耐热空气老化性能基本稳定;ZDMA用量相同时,原位生成ZDMA的胶料的力学性能要好于直接添加ZDMA的胶料。     

In situ reactive compatibilization and reinforcement of peroxide dynamically vulcanized polypropylene/ethylene‐propylene‐diene monomer tpv by zinc dimethacrylate

This work demonstrates an approach of in situ reactive compatibilization between polypropylene (PP) and ethylene‐propylene‐diene monomer (EPDM) by using ZDMA as a compatibilizer and, simultaneously, as a very strong reinforcing agent. With 7phr ZDMA in the PP/EPDM (30/70, w/w) thermoplastic vulcanizate (TPV), the tensile strength and elongation at break were increased from 5.3 MPa and 222% up to 11.2 MPa and 396%, respectively. Increasing the PP concentration further improved mechanical properties of the TPVs with ZDMA. This tremendous reinforcing as well as the compatibilization effect of the ZDMA was understood by polymerization of ZDMA and ZDMA reacting with EPDM and PP during peroxide induced dynamic vulcanization. A peculiar nano‐composite structure that the crosslinked rubber particles were “bonded” by a transition zone which containing numerous of nano‐particles with dimensions of about 20–30 nm was observed from transmission electron microscopy (TEM). Scanning electron microscopy (SEM) results showed that increase of PP/EPDM ratio reduced the size of crosslinked EPDM particles. Moreover, we found that the ZDMA reinforced EPDM particles resulted in a higher tan δ peak temperature for EPDM phase and built “filler‐filler”‐like networking in the PP melt. POLYM. COMPOS. 34:1357–1366, 2013. © 2013 Society of Plastics Engineers     

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。     

改善丁腈橡胶仨元乙丙橡胶并用胶相容性的研究

研究氯化聚乙烯（CPE）和甲基丙烯酸锌（ZDMA）对丁腈橡胶（NBR）／三元乙丙橡胶（EPDM）并用胶相容性和物理陛能的影响。结果表明：随着CPE用量增大,NBR／EPDM并用胶的硬度、100％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度呈增大趋势;随着ZDUA用量增大,NBR／EPDM并用胶的硬度、100％定伸应力和撕裂强度呈增大趋势,ZDMA用量过大导致胶料的拉伸强度等物理陛能下降,ZDMA用量以5～10份为宜;添加CPE或ZDMA,EPDM／NBR并用胶的相容性得到明显改善,zDMA在NB眦PDM并用胶中起补强和增容的作用。     

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。     

高耐热乙丙橡胶复合材料的制备与性能

从橡胶基体、交联体系、补强体系、防老体系和增塑体系等方面着手,研究了配合体系对乙丙橡胶复合材料耐热老化性能的影响。结果表明：通过极低不饱和度的三元乙丙橡胶和乙烯-辛烯共聚弹性体并用,采用甲基丙烯酸锌作增粘补强材料、液体乙丙橡胶新型增塑剂和N-4（苯胺基苯基）马来酰亚胺（MC）反应性防老剂,制备的三元乙丙橡胶复合材料有很高耐热老化性能;在180℃下老化7d后,硬度变化率小于10％。拉伸强度和拉断伸长率分别保持在70％和50％以上。     

甲基丙烯酸锌与炭黑共同补强天然橡胶的研究

在开放式炼胶机上,分别以直接添加和原位生成2种方法向天然橡胶(NR)基体中添加甲基丙烯酸锌(ZDMA),制备了2种类型的ZDMA与炭黑共同补强的NR硫化胶,X射线衍射(XRD)分析证实,成功制备了ZDMA。扫描电镜(SEM)研究表明,原位生成ZDMA硫化胶的断面比直接添加ZD-MA硫化胶的粗糙很多,表现出更强的界面结合力。力学性能研究表明,用ZDMA部分替代炭黑,可以有效提高硫化胶的力学性能。在相同添加量下,原位生成ZDMA硫化胶的力学性能优于直接填充ZD-MA硫化胶的。