NBR/PP共混型热塑性弹性体的制备与性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:jialufeng
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本论文以NBR/PP共混型热塑性弹性体作为研究对象,首先考察了橡胶基体种类对产品性能的影响,结果表明当基体采用充油胶与非充油胶并用时,可以较好地解决DOP易蒸发和易被抽出的缺点。其次研究了硫化剂用量对TPV性能的影响,通过研究发现在不添加任何增塑剂的情况下,硫化剂用量对产品流变性能的影响不大,通过TEM(transmission electronic microscopy)观察,分散相粒子的粒径大小变化不大。其次,对增塑剂的选取及用量进行了系统研究。通过采用TEM和DSC分析了四种增塑剂对产品微观形态和对PP相对结晶度的影响,发现当增塑剂分子中含有苯环等刚性结构且极性基团数量较多时,可以有效地降低产品的硬度;当分子为直链烷烃结构时,随着分子量的增加,虽然链段移动困难,但增塑效果却提高。对比四种增塑剂,发现TOTM的增塑效果最佳,但单独使用TOTM时,TOTM在TPV中的溶解度不高,增塑效果一般,为了提高增塑剂在产品中的混溶度,本研究还重点考察了TOTM/聚酯和TOTM/多元醇苯甲酸酯(DEDB)两种混合增塑剂体系对产品性能的影响,结合TEM的观察结果及DSC、流变曲线,提出了混合增塑剂增塑的新途径,通过使用混合增塑剂,增塑剂的混溶度提高,产品硬度和耐油性能得到极大改善,但拉伸性能下降,分析认为,增塑剂在TPV中的的加入,一方面稀释了硫化剂的浓度,降低了硫化速度,另一方面也影响了树脂基体的粘度,粘度的降低不利于产品被剪切,当交联速度大于剪切速度时,橡胶分散相还来不及被剪切成小颗粒就已经交联完毕,TPV性能下降。最后,通过DSC研究了NBR/PP TPV中PP相对结晶度,研究认为增塑剂的存在,限制了PP分子链的运动,故使其相对结晶度降低。增塑剂对PP结晶过程影响主要表现在:一是增塑剂从结晶区被挤出速度的快慢,这一因素决定参与PP结晶的分子链个数的多少;二是在NBR/PPTPV中,PP主要以异相成核为主,增塑剂在PP结晶过程中有大部分被挤出,但还有少部分可以起到成核剂的作用加快晶核生成速度,促进PP分子链形成相对完善的晶体结构,由于增塑剂分子与NBR的结合力大于与PP间的结合,所以这一因素的作用并不明显,因而在TPV结晶过程中,增塑剂分子链移动的快慢成为影响PP相对结晶的主要因素。
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