动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的研究

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采用动态硫化技术制备了不同的三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(EPDM/PP TPV),并分别对其力学性能、结晶行为、动态力学行为及形态结构进行了系统的研究。得到如下结论:1.力学分析结果表明,当辛基酚醛树脂(202)用量为3份,SnCl2·2H2O用量为0.3份,橡塑比为60/40,动态硫化时间为10min,密炼机转子转速为80r/min时,制得的TPV具有综合平衡的力学性能。2.通过利用DSC对TPV结晶行为的研究表明,随着橡塑比的降低,结晶焓逐渐增大,当PP的含量为40份时,体系中PP结晶度高于纯PP的结晶度,TPV与纯PP相比,结晶温度明显向低温方向偏移;随着动态硫化时间的延长,TPV中PP的结晶度和结晶温度呈现先下降后升高的趋势;随着剪切速率的提高,结晶度和结晶温度呈逐渐下降趋势;等温结晶分析表明,PP、TPV和简单共混物的结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,Avrami指数n值:共混物>PP>TPV,结晶速率常数k值:TPV >PP >共混物。3.通过利用DMA对EPDM/PP TPV的动态力学行为研究表明,随着硫化剂用量的增加,TPV中EPDM的Tg升高;EPDM/PP TPV体系的储能模量(E’)和损耗模量(E’’)均有一定程度的增加。随着橡塑比的降低,EPDM/PP TPV中EPDM的Tg峰形变宽,tanδ峰值降低,EPDM的Tg峰随橡塑比的增加向高温区移动,共混物中PP的Tg峰几乎观察不到迁移与否,TPV的E’和E’’都呈现增大的趋势。随着动态硫化时间的延长,EPDM/PP TPV体系中EPDM的Tg峰向高温区移动,当共混时间为20min时,EPDM的Tg比共混时间为2min时的Tg高近10℃,PP的Tg峰几乎观察不到迁移与否,但其tanδ峰值变化明显,共混时间为20min时,tanδ峰值最高,E’和E’’逐渐增大。与简单共混物相比,TPV中EPDM的Tg峰值降低,并且明显向高温区移动,PP的Tg峰几乎观察不到迁移与否,但其tanδ峰值升高;EPDM/PP简单共混物的E’比EPDM/PP TPV的低。4.通过扫描电镜(SEM)分析显示, EPDM/PP共混物为双连续相结构,而EPDM/PP TPV形成的是以硫化的细小橡胶颗粒为分散相,PP为连续相的“海-岛”结构,橡胶颗粒尺寸约为0.5μm。
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