微纳层叠挤出技术制备NBR/PP热塑性弹性体及其性能研究

采用PP-g-MAH(马来酸酐接枝聚丙烯)作为相容剂,在PP-g-MAH和PP(聚丙烯)的共混物中当相容剂质量分数为5%、10%、15%的条件下,结合微纳层叠挤出技术制备了15组TPV(热塑性硫化胶)。采用普通共混的方法制备了对比的TPV样品。使用万能拉力试验机对所有样品进行了力学性能测试,使用扫描电子显微镜对TPV进行了表征,研究了TPV的力学性能和螺杆转速、温度间的关系。结果表明:随着温度的上升,TPV的拉伸强度和断裂伸长率都得到了提升,在PP-g-MAH质量分数为15%、温度为200℃、螺杆转速为250 r/min时,制备的TPV力学性能表现最好,拉伸强度和断裂伸长率分别为5.39 MPa、287.31%,断裂伸长率比同样条件下采用普通共混方法制备的热塑性弹性体提高15.58%。     

动态硫化PP/EPDM/SSBR热塑性弹性体的制备与性能研究

研究动态硫化聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）/溶聚丁苯橡胶（SSBR）热塑性弹性体（TPV）的制备方法与性能影响因素。结果表明：酚醛树脂含量增大对TPV的加工性能影响较大;用挤出法制备的TPV性能优于用密炼法制备的TPV;螺杆转速为450 r·min^-1,酚醛树脂含量（酚醛树脂与橡胶相的质量比）为6%,挤出加工2~3次时TPV的加工性能和物理性能较好;采用低苯乙烯含量的SSBR有利于减小TPV的永久变形性能,采用高苯乙烯含量的SSBR可以提高TPV的拉伸强度和硬度。     

CaCO_3对EPDM/PP热塑性弹性体性能的影响

在双螺杆挤出机上采用动态硫化的方法制备CaCO3改性三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)共混型热塑性弹性体(TPV),研究了CaCO3添加量对热塑性弹性体拉伸性能、流动性能和邵氏A硬度的影响,并对材料进行热失重分析、差示扫描量热分析以及X射线衍射分析。结果表明:CaCO3对TPV有增强的作用,随着CaCO3含量的增加,热塑性弹性体的拉伸强度和断裂伸长率有很大提高,当CaCO3质量分数为9%时,拉伸强度、断裂伸长率、100%定伸应力与邵氏A硬度达到最大值,随后逐渐降低;CaCO3的加入增加了TPV的流动性,使其热稳定性提高,结晶温度降低,使PP的β(300)晶面消失。     

剪切速率对乙烯-丙烯酸酯橡胶/聚偏氟乙烯热塑性硫化胶性能的影响

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸酯橡胶（AEM）/聚偏氟乙烯（PVDF）热塑性硫化胶（TPV）,考察了动态硫化过程中转子剪切速率对TPV微观相态结构及性能的影响。结果表明,动态硫化过程中转子的剪切速率越快,AEM和PVDF更易发生相转变,微观相态结构更加精细,形成具有“海-岛”结构的TPV。随转子的剪切速率加快,TPV的拉伸强度和扯断伸长率均先增大后减少。当剪切速率为75 r/min时,AEM/PVDF TPV具有较好的力学性能,拉伸强度达到14.84 MPa,扯断伸长率为246%,TPV具有更加优异的耐热油和热空气老化性能。     

TPV及PP-g-MAH对回收PET的改性研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)为基体材料,动态硫化热塑性弹性体(TPV)为增韧材料,制备了rPET/TPV/PP-g-MAH共混物。用SEM、DMA及DSC分析了TPV及PP-g-MAH对rPET断面结构、储能模量和结晶性能的影响,并测试了共混物的力学性能。结果表明:加入9.95%TPV后,rPET/TPV共混物的熔融温度下降了2.33℃,结晶温度提高了2.82℃,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;加入PP-g-MAH后,TPV球状粒子嵌入rPET基体材料中,共混物的相容性提高,储能模量明显增大,刚性增强,弯曲强度和拉伸强度有所提高;与纯rPET相比,含1.8%PP-g-MAH的rPET/TPV/PP-g-MAH共混物的断裂伸长率提高了129.06%,缺口冲击强度提高了47.02%。     

白油填充热塑性动态硫化EPDM/PPTPV的性能研究

采用国产双螺杆挤出机,使用动态硫化的方法制备热塑性动态硫化EPDM/PP TPV材料,在固定橡塑比和硫化体系用量的前提下,研究了白油添加量对TPV溶体流动速率、邵氏硬度、拉伸性能和撕裂强度的影响。结果表明,随着白油添加量的增加,TPV材料的溶体流动速率也随之升高,而硬度、拉伸强度、100%定伸应力,断裂伸长率、撕裂强度等性能指标下降。白油添加量高于40%时,TPV材料的综合力学性能较差,白油添加量在25%~40%时,TPV材料既有较好的柔软度,又具备一定的强度,材料综合性能较优。     

剪切速率对动态硫化PP/EPDM热塑性弹性体相态结构及性能的影响

采用动态硫化法,在双螺杆挤出机中制备以聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料的热塑性弹性体,研究螺杆转速对PP/EPDM热塑性弹性体相态结构及性能的影响;采用差示扫描量热(DSC)仪分析了PP/EPDM热塑性弹性体的结晶性能,通过扫描电子显微镜(SEM)分析PP/EPDM热塑性弹性体的微观相态结构,并用万能试验机等对其力学性能进行测试。结果表明,随着螺杆转速的增加,PP/EPDM热塑性弹性体的结晶温度降低,凝胶含量、拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,压缩永久变形先减小后增大,而螺杆转速对硬度的影响不明显。当螺杆转速为180 r/min时,PP/EPDM热塑性弹性体的凝胶含量、拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为56.8%,15.9 MPa和634%,压缩永久变形和硬度(邵A)均达到最小值,分别为68.8%,88。     

高密度聚乙烯/硅橡胶热塑性硫化胶的制备与性能

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯（HDPE）/硅橡胶（MVQ）热塑性硫化胶（TPV）,考察了HDPE与MVQ的质量比及压片工艺对TPV的硫化特性、力学性能及表面亲疏水性能的影响。结果表明,随着MVQ用量的增加,TPV的动态硫化程度逐渐升高。随着压片时间的延长,TPV的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率均大幅提高。随着MVQ用量的增加,TPV与水的接触角逐渐增加,相应的表面张力逐渐减小。     

动态硫化聚丙烯/甲基乙烯基硅橡胶热塑性弹性体的性能

采用转矩流变仪制备了动态硫化聚丙烯（PP）/甲基乙基硅橡胶（MVQ）热塑性弹性体（TPV）,考察了MVQ用量对TPV物理机械性能、疏水性及加工流动性的影响。结果表明,随着MVQ用量的增加,PP/MVQ共混物的硫化速率加快,TPV的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率和邵尔D硬度下降,压缩永久变形先减小后增大,疏水性和加工流动性得到改善。     

动态硫化工艺对丁基橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶性能的影响

考察了3种不同动态硫化工艺(M 1、M 2和M 3)对丁基橡胶(IIR)/聚丙烯(PP)热塑性硫化胶(TPV)结构与性能的影响,并考察了转子转速和动态硫化时间对IIR/PP TPV物理机械性能的影响。结果表明,不同动态硫化工艺制备的TPV的Payne效应均随着应变的增大而减小,采用M 3工艺制备的TPV的网络结构最强。采用3种工艺制备的TPV的拉伸强度由大到小依次为:M 3、M 2、M 1。采用M 2和M 3工艺制备的TPV中IIR与PP相容性较好。不同动态硫化工艺制备的TPV中IIR均呈不规则长条状分散在PP中,采用M 1工艺制备的TPV中交联IIR颗粒的尺寸最大,采用M 3工艺制备的TPV中交联IIR相颗粒和滑石粉填料分散较均匀。随着动态硫化过程中转子转速的提高及动态硫化时间的延长,采用M 3工艺制备的TPV的拉伸强度和扯断伸长率均先增加后减小。当转子转速为80 r/min、动态硫化时间为5 min时,IIR/PP TPV的物理机械性能较好。     

聚乙二醇/聚乳酸/环氧化天然橡胶热塑性弹性体的性能研究

采用动态硫化技术制备聚乙二醇(PEG)/聚乳酸(PLA)/环氧化天然橡胶(ENR)热塑性弹性体(TPV),对其性能进行研究。结果表明:PEG对TPV表现出良好的增韧效果,TPV的断裂伸长率和冲击强度随着PEG用量的增大明显提高,PEG用量为10份时TPV的断裂伸长率由16%提高至321%,冲击强度由30.6 kJ·m~(-2)提高至53.6 kJ·m~(-2),而拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度均有一定程度的降低;PEG主要分布在PLA基体中,PEG能大幅降低PLA的玻璃化温度,提高其结晶能力;TPV在拉伸过程中沿着应力方向产生塑性形变。     

硫化和增塑对ACM/PP类 TPV微观结构和性能的影响

选用马来酸酐接枝聚丙烯（MP）作为丙烯酸酯橡胶（ACM）/聚丙烯（PP）热塑性硫化橡胶（TPV）的相容剂,研究了三巯基均三嗪（TCY）和过氧化二异丙苯（DCP）不同硫化体系和硫化剂含量,以及邻苯二甲酸二辛酯（DOP）增塑剂,对TPV微观结构和物理性能的影响。结果表明,DCP比TCY硫化体系的作用效果好,当采用2份（质量份,下同）DCP时,制备的TPV微观相态结构和拉伸、撕裂性能最佳,压缩永久变形和耐油性良好;增塑剂DOP的加入降低了TPV的肖A硬度,增加了TPV的弹性;当DOP含量为30份时,TPV具有较好的相态结构,在有效降低其硬度的同时,力学性能、耐油性和弹性保持相对较好。     

用双螺杆挤出机制备丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体

采用双螺杆挤出机通过动态硫化法制备了丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体,考察了双螺杆挤出机的螺杆转速和机筒温度对所制备热塑性弹性体力学性能和微观形态的影响。结果表明,用双螺杆挤出机动态硫化制备的丁腈橡胶/尼龙12热塑性弹性体呈两相"海岛结构",即丁腈橡胶为分散相、尼龙12为连续相。随着挤出机螺杆转速的提高,弹性体的硬度、拉伸强度和扯断伸长率先增大后减小,撕裂强度和压缩永久变形逐渐降低;螺杆转速对弹性体耐油性能的影响不大;当螺杆转速增至400 r/min时,丁腈橡胶的粒径较小且分布均匀。随着双螺杆挤出机温度的升高,弹性体的硬度和拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率、撕裂强度和压缩永久变形均先增大而后减小,耐油性能变差;温度升高使得丁腈橡胶难于在剪切作用下破碎,颗粒变大且分布不均。     

ABS/NBR热塑性弹性体的制备

采用动态硫化法制备了丙烯腈-T二-苯乙烯3元共聚物／丁腈橡胶（ABS／NBR）热塑性弹性体（TPV），研究了硫化剂种类及用量、NBR中丙烯腈含量、橡塑比、增塑剂等对TPV力学性能的影响。结果表明采用丙烯腈较高的NBR制备的TPV综合性能优良，在试验范围内硫黄用量1．5份为宜。适量的增塑剂可以降低TPV硬度，但会导致拉伸性能下降。实验表明，TPV重复加工性能较好。     

三元乙丙橡胶/聚1-丁烯热塑性硫化胶的制备及性能研究

应用动态硫化技术制备三元乙丙橡胶(EPDM)/聚1-丁烯(PB)热塑性硫化胶(TPV),研究不同橡塑比TPV及其返炼TPV的性能。结果表明:随着EPDM/PB共混比的减小,TPV的邵尔A型硬度、拉伸强度、撕裂强度逐渐增大;当EPDM/PB共混比为60/40时,TPV的拉断伸长率最大,热氧老化性能较好;在试验范围内,EPDM/PB共混比为70/30时,返炼TPV的性能最好。     

阻燃EPDM/PP TPV的研究

研究制备工艺和阻燃剂用量对EPDM／PP阻燃热塑性硫化胶（TPV）性能的影响。结果表明，采用十溴联苯醚（FR-10）／三氧化二锑并用阻燃体系，阻燃剂在动态硫化前加入，EPDM／PPTPV的阻燃性能较好，但物理性能稍差，阻燃剂用量较大时，EPDM／PPTPV的阻燃性能较好，但拉伸强度减小；采用FR—10／三氧化二锑／氢氧化镁并用阻燃体系，氢氧化镁在动态硫化前加入，EPDM／PPTPV的阻燃性能稍好，物理性能和挤出外观质量略差，氢氧化镁用量对EPDM／PPTPV的阻燃性能影响不大。采用FR—1O／三氧化二锑／氢氧化镁并用阻燃体系，氢氧化镁在动态硫化前加入，可制备低硬度阻燃低发烟EPDM／PP TPV。     

有机硅改性聚氨酯增韧聚乳酸的研究

针对聚乳酸(PLA)韧性差的特点,采用有机硅改性热塑性聚氨酯(TPSiU)对PLA通过熔融共混进行增韧改性,考察了TPSiU含量对PLA/TPSiU共混物微观结构、热性能及力学性能等的影响。研究结果表明,TPSiU的加入,使PLA由脆性材料转变为韧性材料,共混物的拉伸强度、弹性模量,冲击强度均随TPSiU含量的增加呈先增大后减小的趋势,当TPSiU的质量分数为20%时,PLA/TPSiU共混物的断裂伸长率提高约8倍。PLA/TPSiU共混物中两相呈海-岛结构,相容性欠佳,而且随着TPSiU含量的增加,"岛"相尺寸逐渐增大。另外,TPSiU的加入对PLA的热性能稍有影响,当TPSiU质量分数为10%时,共混体系的耐热性与纯PLA相当。     

乙烯丙烯酸酯橡胶/三元尼龙热塑性硫化胶的制备

采用动态全硫化技术制备了乙烯丙烯酯橡胶(AEM)/三元尼龙(PAM)热塑性硫化胶(TPV),通过转矩流变仪确定了动态硫化时间,考察了动态硫化温度、转速、橡塑质量比对TPV性能的影响,表征了不同橡塑质量比TPV的相态结构。结果表明,动态硫化温度为160℃、转速为60r/min、橡塑质量比为60/40时,AEM在交联过程中被破碎成微小颗粒,作为分散相均匀分散在PAM连续相中,此时TPV综合性能最好,拉伸强度为11.8MPa,拉断伸长率为320%,邵尔A硬度为75。     

硫化体系对EPDM/PP TPV性能的影响

采用动态硫化的方法用双螺杆挤出机制备三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)热塑性弹性体(TPV),研究了硫化体系的变化对TPV熔体流动性、邵尔硬度、拉伸强度、断裂伸长率、100%定伸应力等性能的影响,表征了其微观结构。结果表明,EPDM均匀地分散在PP连续相中,粒经约为0.5μm;随着酚醛树脂硫化体系含量的增加,EPDM大分子链之间相互交联密度增大,使TPV的熔体流动速率减小,体系的硬度增大,但当硫化剂含量过大时,体系的硬度降低;增加酚醛树脂/促进剂的含量,体系的拉伸强度、断裂伸长率和100%定伸应力均增加,但是当硫化剂用量超过一定值时,体系的拉伸强度和断裂伸长率下降,而100%定伸应力变化不大,在生产中需要根据产品最终用途来确定硫化剂使用的最佳量。     

BPDM／PP共混型热塑性硫化胶的增容研究

研究了酚醛树脂接枝改性聚丙烯(PP-g-MP)和马来酸酐接枝改性茂金属乙烯-辛烯共聚物(EOC-g-MAH)对动态硫化EPDM／PP共混型热塑性硫化橡橡(TPV)的增容作用，探讨了增容剂对TPV的物理机械性能、形态结构和流变性能的影响。结果表明，PP-g-MP能够提高EPDM／PP TPV的100％定伸应力和拉伸强度，但扯断伸长率下降；适量的EOC-g-MAH能够提高EPDM／PP TPV的拉伸强度和扯断伸长率，但100％定伸应力下降。接枝率越高，TPV的拉伸强度和扯断伸长率也越高。通过相差显微镜分析表明，加入增容剂有助于橡胶粒子的更精细、更均匀地分散，EOC-g-MAH的增容作用更佳。加入EOC-g-MAH后TPV的切敏性更显著。