共混改性提高sbs的耐臭氧老化性能

《共混改性提高sbs的耐臭氧老化性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二届全国橡胶锚品技术研讨会论文集共混改性提高SBS的耐臭氧老化性能谢忠麟徐齐华(北京橡胶工业研究设计院，北京100039)SBS是一种优良的工业化热塑性弹性体，已广泛应用于制鞋工业、胶粘剂、沥青改性和塑料改性等方面。但是，由于SBS的中间嵌段(聚丁二烯段)高度不饱和，因而不耐老化，特别是耐臭氧老化性能扳差，限制了它的应用范围。为了改善SBS的耐臭氧老化性能，国外进行过一些研究，主要途径有三：(1)加入低分子防护荆(如抗臭氧剂、石蜡等)口删．但因易迁移，起不到长期保护作用：(2)化学改性：已经工业化生产了加氢SBS(SEBS)，耐臭氧老化性能特别优异(4

2、口l。此外，还有接枝改

3、性、卤化改性、硫化改性等。这些方法由于工艺复杂、成本高，目前尚难以在国内推广；(3)共混改性：通过与耐臭氧的聚合物进行机械共混，可以改善SBS的耐臭氧老化性能。采用的耐臭氧聚合物有EVA和EPDM[6～9]，EVA用量要较大才有较好的效罘，但强度低，而EPDM与SBS共混可以明显改善耐臭氧性能，但强度仍不高。如果先将EPDM进行动态硫化再与SBS共混。则可获得强度高(>10MPa)、耐臭氧好的共混胶。在3种方法中．以共混改性方法简易可行．效果明显。笔者通过实验发现加入少量的高生胶强度EPDM可以大大提高SB$的耐臭氧老化性能而不明显降低物理机械性能。本文报道部分研究成果。1实验

4、1．1原材料及来源热塑性弹性体SBs一一主要采用日本旭化成生产的Asaprene475。系充油SBS，充油50份，冈此本实验折合100份SBS，采用150份“475”。EPDM主要采用日本、美国以及北京化工研究院生产的产品，此外还用了美国和日本的EVA、燕山得LDPE、兰州石化的Ps、芜湖化工厂产CPE以及其他国产配合剂。1．2仪器设备共混设备采用由150高温开炼机(电加热)，式样大多数在电热和蒸汽加热平板硫化机上模压制成。臭氧老化试验在国产的橡胶臭氧老化试验中进行。共混体的相态结构分析采用日本的JEM．140Ⅱ型电子显微镜。其他均采用常规测试仪器。1，3臭氧老化性能的评价初裂

5、时间法：这是目前最常用的方法。试样采用l×10x66aim(厚×宽×酷)的条形胶片，固定丁．夹持器上使其具有一定的拉伸(应力)，放在指定的温度和臭氧浓度的臭氧老化箱试验机中老化并开始记录时间。定时间肉眼观察和记录式样表面初始出现裂纹的时间以及裂纹的发展情况。此试验有动态和静态两种，可以同时进行。该方法的特点是简单易行。但仅为定性而不是定量评价，而且易产生误差。14临界弹性储能密度(wc；crRicstoredelasticenergydensity)法：根据臭氧化反应基本过程。臭氧老化必须在一定的应力下才能发生和发展。根据这一观点，我们参考国外有关文献”olt“】．采用了一种新

6、方法——以临界弹性储能密度法来定量的评价臭氧老化性能。此法是通过一种雏形试样，在一定的拉伸下进行臭氧老化。由于雏形片上的应力和应变是单调变化的，最宽部分受的应力和应变最小，最窄部分受的应力和应变最大。通过调整老化时的应变以及臭氧浓度，可以找到一个发生臭氧老化的l临界应变值。因为臭氧老化反应从高应力区(试样中较窄部位)开始逐渐向低应力区(试样中较宽的部位)发展。当臭氧老化龟裂发展到临界应力值时．就不再有能力向低谢密一辞．共混改性提高SBS的耐臭氧老化性能应力区发展。从三角(雏形)片上看到的是裂纹发展的高度(见图1)。JLo川老化前老化时老化后圈1臭曩老化雏形过片示意田通过推导，临

7、界弹性储能密度wo的计算公式如下：wfl也a。“埒+2k)JCt。2n—1)(1)式(I)中：k=1+￡。；仉——临界应力，可以由应力——应变曲线求出。e。为临界应变，由下式求出：￡c=(1一l肌)／【(XJLo)+1／k】(2)式(2)中：￡c——临界应变：A广最大应变：xr裂纹高度；10一一试样高度。2结果与讨论21基本性eE试验2．1．1共混聚台物的选择由衷l可见，用几种聚合物与SBS共混的结果表明，以EPDM和EVA效果较好，但强度均不理想。迸一步的试验表明。不同牌号以及VA含量的EVA在对改善SBS耐臭氧老化性能方面的区别不太大(表略)。EPDM对SBS耐臭氧老化性能

8、的改善大大优于EVA。例如在40℃×40％×800pphrn的条件下。SBS／EVA共混提40rain出现裂纹，雨在相同共混比的情况下SBS／EPDM共混体经2900min仍不裂。因此，确证乙丙橡胶对SBS的耐臭氧老化性能改善最有效。寰1SB$与几种E舍铂共混体的性能、、＼共混体系拦艟＼÷SBSPS／S色SLDPE／SBSEVA／SBSEPDM／SBSCP射SBS共混比1503／15030／15070／15030／15070／150邵尔^硬度，度66658lB4697l拉伸强度。MPa13。