Reinforcement of dynamically vulcanized EPDM/PP elastomers using organoclay fillers

Dynamically vulcanized EPDM/PP (ethylene-propylene-diene/polypropylene) elastomers reinforced with various amounts of organoclay were prepared using octylphenol-formaldehyde resin and stannous chloride dehydrate as vulcanizing agents. The effects of organoclay on vulcanization characteristics, rheological behavior, morphology, thermal stability and thermomechanical properties were studied. Experimental results showed that organoclay affected neither the vulcanization process nor the degree of vulcanization chemically. X-ray analysis revealed that these organoclay-filled thermoplastic vulcanizates (TPVs) were intercalated. With respect to the mechanical properties, organoclay increased both the strength and degree of elongation of TPVs. The morphological observation of fractured surfaces suggested that organoclay acted as a nucleating agent in TPVs, improving their mechanical properties. However, adding organoclay reduced the thermal stability of TPVs by decomposing the swelling agents in the organoclay.     

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     

PP/EPDM反应挤出共混制备高熔体黏度PP的研究

采用反应型双螺杆挤出机,用过氧化物(BPO)为交联剂、不饱和烯烃为交联助剂,对PP/EPDM体系进行反应增容,一步实现聚丙烯(PP)与少量EPDM的共混、接枝与交联,制备出了具有高熔体黏度的发泡用聚丙烯.对改性材料熔体流动性能、力学性能和发泡性能研究结果表明:当交联剂、交联助剂的质量比约为0.78 :1时,可以获得最佳的改性效果,改性后体系的熔体流动速率(MFR)下降92.9%;改性PP的多项力学性能都有显著改善,其中拉伸强度提高12.9%,缺口冲击强度提高93%;改性使材料的发泡性能得到显著提高,采用反应共混改性PP可获得泡孔大小约100μm,泡沫密度在0.44g/cm3左右,且分布均匀,闭孔率高的发泡材料.     

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。     

超声辐照对PP/EPDM共混物在加工过程中微相结构的影响

研究了超声辐照对聚丙烯／三元乙丙橡胶(PP／EPDM)共混物挤出过程及二次加工中微相结构的影响．结果表明随超声功率的增加EPDM相的比表面积增大，界面作用增强．超声辐照使EPDM在PP中形成的良好的分散效果在经过热压二次成型后仍大部分得以保持．动态流变分析显示超声振动使PP／EPDM共混物的内部结构变得更加均匀．Palierne乳液模型计算结果表明，超声辐照使共混物中两相的界面张力降低，这说明超声辐照使两相间形成了良好的界面结构和牢固的界面作用，有效地阻止了EPDM液滴在共混过程以及随后的热压成型加工过程中的合并．     

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。     

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。     

PP／EPDM共混物注射成型样条的断口形态和冲击性能

借助扫描电子显微镜观察了ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物注射成型样条的冲击断口形态以及该共混物注射产条的芯－壳结构特征，研究了ＥＰＤＭ基体中的各向异性分布，不同冲击强度样品的断口形态以胶芯－壳结构和ＥＰＤＭ的各向异性分布对断口形态和冲击性能的影响。     

PP/EPDM/CaCO_3三元共混体系的脆韧转变研究

采用扫描电镜和材料力学性能试验方法研究了ＰＰ／ＥＰＤＭ／ＣａＣＯ３三元体系中ＣａＣＯ３的表面处理与其材料的缺口冲击韧性及产生脆韧转变现象之间的关系。实验结果及分析表明：体系中分散相颗粒周围向ＰＰ基体扩散、渗透或与之共结晶的ＥＰＤＭ部分是增韧ＰＰ的有效成分；较好的表面处理条件下，体系中加入较少量的ＥＰＤＭ即可使材料缺口冲击韧性和拉伸模量值同时达到较好水平。     

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。     

Fracture toughness investigation of the dynamically vulcanized EPDM/PP/ionomer ternary blends using the J-integral via the locus method

The fracture mechanics investigation of the dynamically vulcanized EPDM and PP/ionomer ternary blends was performed in terms of the J-integral by measuring fracture energy via the locus method. The ternary blends consisting of EPDM, PP and ionomer were prepared in a laboratory internal mixer by blending and vulcanizing simultaneously. Vulcanization was performed with dicumyl peroxide (DCP) and the composition of EPDM and PP was fixed at 50/50 by weight. Two kinds of poly(ethylene-co-methacrylic acid) (EMA) ionomers were used. The J-integral values at crack initiation, J _c, of the dynamically vulcanized EPDM and PP/EMA ionomer ternary blends were affected by the cation types (Na⁺ or Zn²⁺) and contents (5–20 wt%) of the added EMA ionomers. The ternary blend containing 20 wt% zinc-neutralized EMA ionomer and 1.0 p.h.r. DCP showed the highest J _c values of the blends. The results have been discussed with regard to the fracture topology observed by scanning electron microscopy (SEM).     

FI—IR研究PP／EPDM共混物表面与本体的结晶形态

用ＦＴ－ＩＲ方法研究了ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物表面与本体的结晶形态,结果表明,随着ＥＰＤＭ含的增加,９９７ｃｍ＾－１吸收峰的位置不变,但峰宽变小,测算ＰＰ的结晶度的Ａ９９８／Ａ９７２比值随着变化,从表面与本体比较来看,一是表面ＰＰ结晶状态吸收峰是在９９７．０ｃｍ＾－１,而本体系在９９７．８ｃｍ＾－１即向低波数方向移动;二是表面非结晶状态吸收峰９７２ｃｍ＾－１增加较多,这都都共混物表面与本体ＰＰ结晶度及     

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.     

超临界二氧化碳技术制备的聚丙烯/三元乙丙橡胶开孔发泡材料的吸油行为

以聚丙烯(PP)和三元乙丙橡胶(EPDM)的混合物(质量比为70∶30)为聚合物基体,利用超临界二氧化碳发泡技术调控工艺过程,制备出不同发泡倍率和孔径的开孔材料,进而详细研究了其吸油性能。接触角测试结果表明,该材料具有良好的疏水亲油性。"吸油-压缩"循环测试结果显示,该材料具有良好的重复吸油性,同时,发泡倍率越大,材料压缩强度越小,而永久形变量也逐渐下降。最后,吸油动力学研究发现,单位质量的吸油量随发泡倍率的增大而增大,并且吸油动力学符合准二级吸附理论模型。     

DCP用量对PP／EPDM共混物力学性能及形态的影响

过氧化二异丙苯（DCP）能有效降解PP;当DCP用量为2‰（质量分数）时,PP／EPDM共混物的冲击强度较高。共混物的相形态结构表明,EPDM橡胶粒子均匀地分散在基体中。     

Effect of crosslinking on morphology and phase inversion of EPDM/PP blends

This study investigates the effect of cross-linking on morphology and phase inversion of EPDM/PP blends. Several EPDM/PP blends without and with cross-linking agent were prepared in a Haake batch mixer under constant conditions. The morphology was studied by electronic microscopy (SEM and TEM), and cross-linking was followed by EPDM gel content and swelling. The results showed that the position of the phase inversion region is essentially governed by composition, being independent of the viscosity ratio of the EPDM/PP blend. The TPVs’ morphology of the EPDM/PP blend, with 70 and 50 wt% of PP, consists of EPDM cross-linked particles dispersed in the PP matrix. For EPDM-rich composition (30 wt% of PP), the TPVs’ morphology appears to be co-continuous. Even though dynamic vulcanisation of the rubber phase always improves the dispersion of the EPDM phase, complete phase inversion (from fully dispersed PP in the EPDM matrix to EPDM fully dispersed in the PP matrix) was achieved only with low viscosity EPDM.     

EVM/EPDM共混物的阻尼性能

选用双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)作为硫化剂,采用动态力学性能(DMA)测试对乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的阻尼性能进行了研究.结果表明,不同配比的EVM700和EPDM4640共混时,出现有"谷底"的双阻尼因子峰,不能有效拓宽阻尼温域;丙烯酸锌可以使共混物的阻尼因子峰增高和拓宽;...     

马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的影响

研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料(PP/MM T)的影响,它不仅显著改善了PP与蒙脱土的界面相容性,使复合材料力学性能显著提高,而且改善了复合材料的加工流动性。PP的断裂方式属典型的脆性断裂,含有马来酸酐接枝聚丙烯的PP/MM T断裂方式属韧性断裂。蒙脱土在聚丙烯结晶时起成核剂的作用,提高了PP/MM T纳米复合材料的结晶速率。相容剂使得有机蒙脱土对PP的成核作用更加明显。     

有机黏土对碳纤维/聚醚砜-环氧复合材料层间断裂韧性的影响

采用溶剂法和热熔法制备了不同有机黏土质量分数的有机黏土/聚醚砜（PES）-环氧复合材料,通过对其微观形态和力学性能的研究,揭示了复合材料的增韧机制。在有机黏土/PES-环氧复合材料中添加T800H（12K）碳纤维,制备了T800H-有机黏土/PES-环氧复合材料预浸料单向带,采用热压罐工艺制备了复合材料单向板,对其I型、II型层间断裂韧性进行了研究。结果表明:T800H-有机黏土/PES-环氧复合材料的层间断裂韧性随有机黏土质量分数变化趋势与有机黏土/PES-环氧复合材料的断裂韧性趋势一致,证明了增韧机制的正确性。