不同硫化方式制备epdm热塑性弹性体及其性能的研究

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1、摘要本文以三元乙丙橡胶(EPDM)为主要原料，以三种不同的硫化方式分别制备出动态硫化三元乙丙橡胶／聚丙烯(EPDM／PP)热塑性弹性体，离聚体型弹性体及硅烷接枝交联型弹性体。重点讨论了动态硫化EPDM／PP体系中，二次硫化的加工工艺对其相态结构和性能的影响，并对离聚体的制备和硅烷接枝交联型热塑性弹性体的制备工艺条件做了前期的探讨。动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体是现在用途最为广泛的一种TPv，而其制备的关键技术就是控制硫化橡胶在PP基体中的分散。本论文首先对其硫化工艺条件进行了研究，结果表明，动态硫化EPDM／PP热塑性弹性体的最佳混合温度为180"0，最佳硫化时

2、问为10rain，在Haake密炼机上转子最佳转速为100r／min。其次，重点研究了一种新型的硫化加工工艺，即二次硫化加工工艺对EPDM／PP熟塑性弹性体相态结构及其性能的影响。通过TEM对其相态结构进行表征得知，采用二次硫化加工工艺制备的弹性体中，硫化橡胶的粒径大幅度减小，大概在O．5um左右，硫化橡胶颗粒在PP基体中的分散程度也优于采用一次硫化加工工艺制备的样品，在对其相态稳定性的研究中发现，二次硫化加工工艺制备的样品具有稳定的海～岛结构的相态，而一次硫化加工工艺制备的样品经熔融后加工后，硫化橡胶与PP基体的界面变模糊，相态结构的稳定性不好。最后，对二次硫化加

3、工工艺对EPDM／PP热塑性弹性体的力学性能、流变性能、热力学性能进行了研究，结果表明，在力学性能方面，由于二次硫化加工工艺制备的样品中，硫化橡胶的粒径更小，分散更均匀，故两其拉伸强度和断裂伸长率均较～次硫化加工工艺有较大提高。在流变性能方面，在相同的剪切速率下，二次硫化加工工艺制备的样品的粘度要比一次硫化的高。而在对PP的结晶性能的研究中发现，虽然两种工艺制备的弹性体具有不同的相态结构，但是对PP的结晶性能影响不大，采用二次硫化加工工艺时，PP的结晶度略有下降。在对离聚体型EPDM热塑性弹性体的制备的研究中，重点探讨了共混工艺条件的选择，氧化锌的含量及硬脂酸锌的加

4、入对其性能的影响。结果表明，最佳共混温度为180"O，转速为100r／min。共混时问为10rain。氧化锌的最佳用量为lO份。硬脂酸锌加入共混体系后，对于离聚体的形成起到积极作用，对离聚体的力学性能也有较大提高。在对硅烷接枝交联EPDM弹性体的研究中，探讨了共混工艺条件，引发剂用量，以及硅烷偶联剂的用量对其弹性体力学性能的影响。在对样品进行红外分析时发现，通过DCP的引发，硅烷偶联剂能顺利的接枝到EPDM的主链上。在对其工艺条件及硅烷偶联剂用量的研究中发现，在共混温度为180"C，共混时问为8min，I)CP含量为0．1％以及添加6％TMEVS制备的弹性体的力学性

5、能最佳。关键词：EP嗍／PP，热塑性弹性体，相态结构，离聚体，硅烷偶联剂，接枝IIAbstractBywitllthreedifferentvulcanizedsystem．dynamicallyvulcanizedethylene-propylene-dieneterpolymer／propylene(EPDM／PP)thermoplasticelastomers，MAH—EPDMionicthermoplasticelastomerandtris(2-mcthoxycthoxy)lvinylsilane(TMEVS)curedEPDMelastomerwgl"e

6、prepared．IntheEPDM／PPsystem，theeffectoftheprocessthatvulcanizedtimeonthemorphologyandpropertyofEPDM／PPthermoplasticelastomeristhemainpointofthestudy．InMAH—EPDMionomerssystemandTMEVS-g-EPDMcuredsystem，wepaymoreattentiontotheeffectoftheprocessconditiononthemechanicalpropertyoftheblends．D

7、ynamicallyvulcanizedEPDM／PPthermoplasticelastomeristhemostwidelyusedTPVs，themostimportanttechnologyistocontrolthephasemorphologyoftheEPDMandPP．Inthispaper,thebestprocessconditionwasbeinvestigatedfirst．Theresultshowsthatthebestprocessconditionis：mixingtemperature180"C，mixingtimelOmin，