功能型evanbr tpv及hipssbr tpv的制备、结构与性能

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1、功能型EVA／NBRTPV及HIPS／SBRTPV彭Jitii]备、结构乌性能学位论文完成日期：Ⅻl蚣里查!i旦指导教师签字：答辩委员会成员签字：煞荭丝邀参功能型EVA／NBRTPV及HIPS／SBRTPV的制备、结构与性能摘要本研究采用动态硫化法制备了乙烯．醋酸乙烯共聚物(EVA)／丁腈橡胶(NBR)及高抗冲聚苯乙烯(HIPS)／丁苯橡胶(SBR)共混型热塑性硫化胶(TPV)，系统表征了TPV的微观结构、力学性能及Payne效应、Mullins效应、应力松弛等黏弹行为，在此基础上获得了橡塑比、界面增容及增强剂对TPV性能的影响规律。在EVA／CM／NBRTPV基础上制备出吸水

2、膨胀型TPV，着重探讨了吸水材料种类、含量及吸水介质对其吸水膨胀行为的影响，并对其保水性能、多次吸水性能、结晶行为及吸水前后微观结构的演变进行了深入研究；通过熔融共混法制备了EVA／废旧NBR橡胶胶粉(WNBRe)共混型热塑性弹性体(TPE)，对其界面增容、力学行为、黏弹行为及微观相结构进行了系统研究；通过在EVA／CM／NBRTPV基体填充炭黑(C鳓获得复合型导电高分子，并对其负温度系数(NTC)效应、空间电荷分布以及介电性能进行了探讨。主要研究结果如下：f11采用动态硫化法，通过橡塑比的改变及界面增容的调控，制备出EVA／NBRTPV，并对其力学性能、结晶行为及微观相态进行

3、了研究。通过在TPV的连续相中引入氯化聚乙烯(CM)对体系实现界面增容，增容后TPV的断裂伸长率与拉伸强度获得显著提高；场发射扫描电镜(FE．SEM)的微观结构研究表明，增容后TPV的拉伸断面更为平坦，断面上的撕裂带明显细化；在刻蚀TPV的表面均匀分布着尺寸为粒径10gm左右的NBR硫化胶粒子，且可观察到EVA球晶晶片的聚集体。(2)通过在EVA／CM／NBRTPV的分散相中填充甲基丙烯酸锌(ZDMA)、炭黑(CB)、二氧化硅(Si02)等对TPV进行增强。对于ZDMA填充的NBR体系，较硫磺硫化体系而言，采用过氧化物硫化体系可获得更为明显的增强效果；在NBR中添加少量ZDMA

4、即可使TPV强度获得显著提高；ZDMA增强TPV的应变扫描中表现出典型的Payne效应，采用Kraus理论模型可对应变扫描过程中储能模量及损耗模量的变化规律进行理想的拟合：ZDMA增强TPv存在明显的Mullins效应，且在相同的拉伸比下，与EVA／CM／NBRTPV相比，ZDMA增强TPV的最大应力、瞬时残余应变、内耗、阻尼因子及软化因子均有所提高；五元件广义Maxwell模型可以对TPV的应力松弛行为进行理想的拟合；在ZDMA增强TPV的刻蚀表面上，采用FE．SEM和能谱仪(EDS)确认了ZDMA粒子的存在，且其表面包裹着一层NBR硫化胶粒子。在TPV中的NBR相填充60p

5、hrCB时，对TPV增强作用最佳，TPV拉伸断面平坦且无明显的塑性形变和撕裂带。在NBR中填充40phrKH．570表面修饰的Si02时，TPV的拉伸强度达到最大，TPV断面较平坦且存在韧性撕裂带，刻蚀表面可以清晰地观察到NBR硫化胶粒子。(3)在EVA／CM／NBRTPV橡胶相中引入交联聚丙烯酸钠(CPNaAA)，制备出共混型吸水膨胀TPV。研究表明，随着TPV中CPNaAA含量的增加，其力学性能略有下降，但吸水率获得显著提高。室温条件下，EVA／CM／NB眦PNaAATPV(质量LL=30／10／70／50)TPV在蒸馏水中120h时的吸水率高达669．3％；EVA／CM／

6、NBR／CPNaAATPV(质量LL=30／10／70／60)TPV在蒸馏水中23h时即可达到吸水平衡状态，其吸水率为566．3％；重复吸水性能的研究表明，与第一次吸水相比，TPV二次及三次吸水的吸水速率明显增加，但失重率趋于下降。对吸水膨胀型TPV的微观相态观察结果表明，CPNaAA粒子均匀的分散在TPV基体中且其表面覆盖一层NBR橡胶相。一次吸水后TPV的烘干表面的FE．SEM图片显示其表面形成了吸水通道，并导致二次及三次吸水速率的加快。EVA／CM／NB眦PNaAATPV在低浓度的NaCI水溶液及H2S04水溶液中随着介质浓度的提高，吸水率发生急剧下降，这是由于渗透压差减

7、少的原因所致；但是在低浓度的NaOH水溶液(浓度为0．1％)TPV的吸水率略有增加，这是由于CPNaAA中残余的．COOH与NaOH的酸碱反应后产物电离引起渗透压差增大的原因所致，即微碱环境有利于吸水率的提高。采用CPNaAA共混与原位生成NaAA并用的方式制备出吸水膨胀TPV，随着原位生成NaAA含量的增加，TPV的力学性能获得提高且吸水率逐渐增加且失重率逐渐降低。(4)采用熔融共混法制备出EVA／WNBRPTPE，并采用CM对其界面进行增容。结果表明，界面的增容使得TPE的断裂伸长率及拉