废胶粉线型低密度聚乙烯热塑性弹性体的研究

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1、摘要本论文选用了两种增容体系，改善了胶粉(SRP)／线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混物的相容性，并成功制各了SRP／LLDPE热塑性弹性体．其中LLDPE作为热塑性基体。通常，在热塑性基体加入胶粉粒子会导致力学性能的显著下降。而力学性能的改善主要取决于胶粉粒子的填充情形和橡塑界面的结合。胶粉粒子和塑料基体的界面结合的好坏会直接影响到共混物力学性能的优劣。因此，在胶粉／LLDPE共混制各热塑性弹性体的研究中．重点在于改善胶粉与塑料基体的界面结合力，从而改善共混物的力学性能。LLDPE的马来酸酐三单体接枝物(LLDPE．g．AM)是一种LLDPE的三单体圃相接枝共聚物。这三

2、种单体分别是，马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)。上述三种单体固相接枝LLDPE的方法可以明显提高马来酸酐的接枝率和接枝效率。在本文中，这种LLDPE的三单体固相接枝共聚物作为一种增容剂加入共混物中，改善胶粉和聚乙烯之间的界面结合。本文详细探讨了两种增容体系对胶粉和聚乙烯共混物的影响：一、LLDPE．g．AM／环氧化天然橡胶(ENR)增容体系；二、LLDPE—g—AM／过氧化二异丙苯(DCP)增容体系。并进一步研究了胶粉粒径(0．2～0．8mm)和胶粉含量(50～80％，质量分数)对共混物力学性能的影响。双增容剂LLDPE．g．AM／ENR明

3、显改善胶粉／LLDPE的界面结合，可成功制备热塑性弹性体。增容共混物的力学性能尤其是扯断伸长率有了明显的提高。SEM研究表明，LLDPE．g．AM／ENR增容体系明显改善胶粉粒子在LLDPE中的分散。同时共混物呈单相连续结构，LLDPE为连续相，胶粉为分散相。TEM研究表明，增容后共混物的界面处分子链扩散明显，两相界面处形成了浅色的过渡区域。从而说明LLDPE—g．AM的酸酐基团和ENR的环氧基团在界面上发生了反应，改善胶粉和LLDPE之间的界面结合，提高共混物的力学性能。熔融指数的研究表明．LLDPE—g．AM／ENR增容共混物具有良好的热塑性，是一种优良的热塑性弹性体

4、。DSC研究表明LLDPE．g．AM／ENR和LLDPE-g·AM／DCP增容体系在700c附近显示一个热转变温度。DMA研究进一步表明，增容共混物在60℃～120℃范围存在着明显的力学松弛，与DSC的结果基本一致。因此这个在70。C附近的温度可能是表示界面层的一个热转变温度。采用LLDPE．g．AM／DCP增容体系可明显改善共混物的力学性能．并且增容后共混物的熔点有所降低。扫描电镜(SEM)研究表明，LLDPE—g-AM／DCP增容体系明显改善胶粉粒子在LLDPE中的分散。随着胶粉含量的增加，两相界面之间的空洞逐渐减小，胶粉粒子分散也愈发均匀。当SRP／LLDPE在60

5、／40～70／30范华南理工大学工学硕士学位论文围内，胶粉粒子均匀分散在LLDPE中，形态比较稳定。透射电镜(TEM)研究表明，增容后橡塑间的界面模糊，说明LLDPE—g—AM／DCP增容体系改善了橡塑间的界面结合。差示扫描量热法(DSC)研究表明，在一59。C附近和一1200C附近有两个分别对应于胶粉和LLDPE的R，证明了共混物为两相结构。增容共混物力学性能的改善可能是以下三种机理竞争的结果：(1)橡塑界面的相容剂LLDPE—g-AM；(2)基体的交联；(3)DCP在橡塑界面的偶联作用。关键词胶粉(sRP)：线型低密度聚乙烯(LLDPE)：LLDPE的马来酸酐三单体接

6、枝物(LLDPE．g—AM)：热塑性弹性体(TPE)；增容；界面粘合IIAbstractAttemptsweremadetousescraprubberpowder(SRP)andlinearlowdensitypolyethylene(LLDPE)toproducethermoplasticelastomers(TPE)．LLDPEwasusedasthermoplasticpolymermatrix．Generally,theadditionofSRPintoathermoplasticpolymermatrixresultsinasignificantdeterio

7、rationofmechanicalproperties．ThechangeinpropertiesmainlydependsuponthenatureandloadingofSRPandadhesionbetweenrubber／plasticmatrix．PoormechanicalpropertiesofthecompositeswereattributedtopooradhesionbetweenthepolymermatrixphaseandSRP．Sotheresearchemphasiswastoimprovet