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。     

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。     

动态光交联法制备PP/EPDM热塑性弹性体的力学及热性能

采用动态光交联法制备了PP/EPDM热塑性弹性体。动态力学热分析(DM TA)和扫描电子显微镜(SEM)及力学性能测试表明:动态光交联能明显提高PP与EPDM间的相容性,从而显著提高PP/EPDM热塑性弹性体的拉伸性能和缺口冲击强度。并结合DM TA、差热扫描量热仪(DSC)等手段,证实了动态光交联过程中产生了少量的接枝共聚物PP-g-EPDM。     

弹性体对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响

以化学发泡为主线,在聚丙烯(PP)基体中添加弹性体三元乙丙橡胶(EPDM)制备微发泡聚丙烯复合材料。利用旋转流变仪、差示扫描量热法和扫描电镜等手段,系统地研究EPDM对微发泡PP材料发泡行为的影响。结果表明,EPDM的加入提高了PP材料的熔体强度,对PP材料发泡质量有明显改善;同时使PP复合材料的降温结晶峰向高温移动,能有效抑制泡孔的变形及并泡等恶化现象。当EPDM的质量分数为20%时,泡孔形态较为理想,其泡孔直径和泡孔密度分别为14.43μm,2.49×10⁷cm^-3。与未加EPDM的微发泡PP复合材料比较,EPDM的加入能够拓宽发泡PP复合材料的发泡温度窗口,发泡温度范围为180~195℃。     

动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯橡胶:流变、结晶和动态力学性能

运用动态硫化法制备EPDM/PP橡胶,研究了其流变行为、结晶及动态力学性能。利用扫描电镜观察了硫化EPDM/PP橡胶熔融共混后EPDM颗粒在PP基体中的分散情况。动态力学性能(DMA)和拉伸性能测试的结果显示橡塑比为40/60时,EPDM/PP橡胶的综合性能最为优异。研究了硫化EPDM/PP橡胶在黏性弹性区域的振荡剪切行为。DMA结果显示橡塑比提高导致储能模量与tanδ下降。流变行为表明,复合黏度随交联密度的增加而增加,弹性变形优于黏性流动。硫化过程使EPDM颗粒细化导致PP分子链结晶受阻。     

防水卷材用改性胶粉/EPDM/PP热塑性弹性体的制备与性能研究

以乙丙橡胶(EPDM)、胶粉和聚丙烯(PP)等为主要原料,采用共混的方法制备了改性胶粉/EPDM/PP热塑性弹性体,研究了胶粉的改性剂、充油EPDM用量和胶粉用量等对改性胶粉/EPDM/PP热塑性弹性体性能的影响。结果表明:橡胶再生剂RV2和酚醛树脂并用改性胶粉所制得的改性胶粉/EPDM/PP热塑性弹性体综合性能最优;使用7.5份充油EPDM所制得的弹性体综合性能最优;随着胶粉用量的增加,热塑性弹性体的综合性能下降,使用15份改性胶粉时性价比最高,同时满足国标GB/T 27789—2011要求。对微观结构进行分析,经过橡胶再生剂RV2和酚醛树脂改性后的胶粉与橡胶基体和PP间形成了良好的结合。     

动态硫化在聚丙烯改性加工中的应用

采用反应挤出法对EPDM进行动态硫化。将硫化后的EPDM与聚丙烯(PP)共混,可改善PP的韧性、低温易脆的缺陷,同时提高PP的综合性能。     

聚丙烯/三元乙丙胶/凹凸棒土三元复合体系的力学性能与亚微相态

通过两步法共混工艺制备了含核-壳结构特征相包容粒子的聚丙烯／三元乙丙胶／凹凸棒土三元复合材料,研究了复合材料的力学性能和亚微现相态结构,并对核-壳结构特征相包容粒子对PP的增韧机理进行了初步探讨．结果表明,AT在EPDM中疏松堆砌,形成以AT堆砌体为核、EPDM为壳的分散岛相。核-壳结构特征相包容粒子对基体具有良好的增韧和增强效果的平衡,对于m(PP)／m(EPDM)／m(AT)=100／20／5的体系,其缺口冲击强度较纯PP提高约5倍,而屈服强度和扬氏模量分别较m(PP)／m(EPDM)=100／20体系提高25％和110％。     

PP／EPDM共混物的X射线衍射研究

用WAXD研究PP/EPDM共混物的结果表明,PP晶相中除了主要含有α-单斜晶型PP之外,还存在β-六方晶型PP结构特征,这归结于试样的冷却速度以及EPDM充当了β-晶型PP的非均相成核剂。β-晶型含量(K)取决于共混物组成,在10％EPDM时,K有极大值(19.53％)。本文还研究了β-晶型的形成对α-晶型结构的影响,共混物中EPDM含量为10％时,α-晶型的表观晶体尺寸、峰强度以及共混物的总结晶度均有极小值。     

原位固相接枝改性EPDM/PP/CaCO3复合材料相结构与性能的关系

以丙烯酸(AA)为纽带,将聚丙烯蜡(PPW)原位固相接枝在碳酸钙(CaCO3)表面,将得到的改性CaCO3与聚丙烯(PP)、三元乙丙橡胶(EPDM)通过2种不同的加工混合工艺制备了PP/EPDM/CaCO3三元复合材料。研究了改性CaCO3的表面性能,并通过热力学、动力学参数预测了复合材料中可能形成的分散形态,以阐明复合材料宏观性能与微观形态的关系。结果表明,改性CaCO3表面极性降低,与PP、EPDM的相容性变好,界面张力明显降低;从热力学因素考虑,改性CaCO3更容易分散在PP相中,和EPDM形成单独分散结构;动力学因素表明,将改性CaCO3先与EPDM复合再与PP复合的"两步法"工艺可以减缓CaCO3从EPDM中迁出而有利于形成以CaCO3为核、EPDM为壳的核-壳结构,这一结果通过电镜得到证实;核-壳结构使复合材料的各项力学性能均得到提高,尤其是在复合材料韧性方面,并且随着核-壳结构的增加,复合材料的韧性也随之增加,但这种核-壳结构不利于提高复合材料的熔体流动速率。     

利用超临界CO2调控聚合物二元共混物的相形貌及力学性能

共混物的相态结构在很大程度上决定了共混物的物理性质。本工作以超临界CO_2为溶剂,通过改变工艺来调控聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的相形貌,进而利用动态力学分析(DMA)仪研究其力学行为。结果表明,利用CO_2在PP和EPDM基体中较大的溶解度和溶胀度差异,在CO_2环境下退火处理PP/EPDM,可以显著增加EPDM相体积分数,进而促使EPDM相形貌从海-岛状结构向双连续结构转变。力学性能测试结果表明,在相同EPDM含量下,真空热退火后材料性能并没有发生显著变化,而经过CO_2退火后材料的储能模量和损耗模量均有提高,这意味着材料的刚性和韧性都得到提升。     

动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体应力松弛的研究

从相态结构角度讨论动态硫化EPDM／PP共混物的应力松弛行为,并与纯PP以及静态硫化EPDM的应力松弛相比较,研究了制备工艺对动态硫化EPDM／PP共混物应力松弛的影响,结果表明,动态硫化EPDM／PP应力松弛主要由PP连续相决定的,EPDM分散相对共混物应力松弛有一定的影响。随橡塑化和软化剂用量的增加,EPDM／PP应力松弛明显降低,增大硫化剂用量,EPDM／PP应力松弛相对较小。     

聚丙烯/乙丙橡胶共混体系相分离的流变学表征方法

通过动态流变学方法研究了不同配比下聚丙烯/乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(PP/EPDM)共混体系相分离行为。结果表明,EPDM与PP相容性不佳,当EPDM质量分数达到20%即已发生相分离,在质量分数为50%时形成双连续相结构,在质量分数50%~60%时发生相反转。采用Cole-Cole曲线、Han曲线、van Gurp曲线等方法表征了PP/EPDM体系相分离行为,其中van Gurp曲线最为敏感。     

三螺杆动态混炼挤出EPDM/PP共混物拉伸强度的研究

在三螺杆动态混炼挤出机上,研究了不同橡塑比的(三元乙丙橡胶)EPDM/(聚丙烯)PP共混物经动态混炼和稳态混炼挤出后的拉伸性能.振动频率和振幅对共混物的拉伸强度均有很好的强化作用,并分析了振动力场对EPDM/PP共混物影响的规律和振动强化效果.     

PP/EPDM/纳米TiO_2复合材料的性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化钛(纳米TiO_2)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,分别研究了纳米TiO_2和EPDM的含量以及不同共混工艺对复合材料力学性能的影响,并对4种工艺制备的复合材料的形态结构进行分析。结果表明:固定纳米TiO_2含量为3%(wt,质量分数,下同),当EPDM的含量为10%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料的综合力学性能最好;固定EPDM含量为10%,当纳米TiO_2的含量为4%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料缺口冲击强度最高;二步法工艺均好于一步法工艺,4种工艺中制备得到"核壳"结构的复合材料韧性最好;纳米TiO_2粒子经两次共混分散性更好,有利于提高韧性。     

国内开发与应用PP/EPDM-TPE的状况

以PP/EPDM(聚丙烯/三元乙丙橡胶)型TPE(热塑弹性体)为例,介绍了国内进行PP基TPE的研制与生产状况及其在汽车、电器和包装等领域的应用.     

DCP用量对PP／EPDM共混物性能和形态的影响

用动态硫化法制备的PP／EPDM共混型热塑性弹性体的性能明显优于直接共混型PP／EPDM热塑性弹性体,这是由于模量低的EPDM柔性长链经化学交联后,强化对PP的增韧效果,而交联后又被扯断细化的EPDM的颗粒,改变了因EPDM相互缠结所导致的熔融粘度大,加工性能差的缺陷。制备PP／EPDM热塑性弹性体的关键是动态硫化,由于PP／EPDM共混物的动态硫化是一个融物理共混、化学引发交联和剪切细化分散为一体的复杂过程,材料的性能除决定于组成、组分性能和化学交联体系外,还强烈依赖于所采用的共混工艺方式及其条件。本章采用过氧化二异丙苯（DCP）作为硫化剂,研究了过氧化物用量对动态硫化PP（K8303）／EPDM共混物性能和形态的影响。     

三元乙丙橡胶改性通用树脂研究进展

综述了近几年国内外三元乙丙橡胶(EPDM)改性通用树脂的研究状况,重点介绍了EPDM共混改性PP、PVC、PE以及其他通用树脂的研究,并对EPDM改性通用树脂发展趋势及应用前景作了展望。     

EPDM/PP热塑性弹性体研究进展

对动态硫化EPDM /PP热塑性弹性体的研究作了简要回顾 ,介绍了动态全硫化制备EPDM /PP热塑性弹性体的方法 ,重点讨论在动态硫化中影响EPDM /PP热塑性弹性体的力学性能、流变性能、相态结构和结晶性能的一些因素     

过氧化物动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的等温结晶行为

通过差示扫描量热分析法详细表征了PP、PP/过氧化物、EPDM/PP及过氧化物动态硫化EPDM/PP(TPV)的等温结晶行为。结果表明,与EPDM的简单共混既降低了PP的结晶速率也降低了PP的结晶度,过氧化物动态硫化后交联的EPDM颗粒作为异相成核剂,能大大提高PP的结晶速率但也严重地降低了PP的结晶度,TPV的Avrami指数为3.5,符合异相成核的三维球型生长方式。X射线衍射结果表明,4组样品的晶体结构完全相同,仍为α型单斜晶体。熔融曲线显示过氧化物/PP及TPV相比PP,在153℃出现额外熔融峰,PP原有的160℃熔融峰逐渐消失而153℃熔融峰强度逐渐增强且体系的结晶度逐渐降低。采用移动窗口二位相关红外对TPV熔融行为进行研究,发现153℃处的熔融峰对应于10个和5个单体单元螺旋序列结构,160℃时对应12个单体单元螺旋序列结构。较低的结晶温度有助于长螺旋序列结构的形成及PP结晶度的提高。