论文--EVA-g-MAH对EVA硅酮粉复合材料性能的影响

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1、EVA-g-MAH对EVA/硅酮粉复合材料性能的影响摘要:以自制的EVA接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)为相容剂，通过直接添加法和母粒添加法两种方式制备了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/硅酮粉复合材料。研究了硅酮粉和EVA-g-MAH的添加对该复合材料力学、热学以及加工性能的影响。结果表明：硅酮粉的添加改善了EVA材料的力学性能和热稳定性能，其最佳用量为4.0份，其中采用母粒添加法得到的复合材料性能更佳；相容剂EVA-g-MAH的引入对EVA/硅酮粉复合体系有一定的增容效果，当EVA-g-MAH用量为8.0~12份时，其对复合体系的增容效

2、果最明显；另外，适量硅酮粉的添加还可改善复合材料的加工流动性。关键词：乙烯-醋酸乙烯酯；硅酮粉；乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐；复合材料乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)是一种无毒、无味、透明，且性能类似橡胶弹性体的热塑性树脂，其性能与醋酸乙烯(VA)的含量有关，VA含量越低性能越接近低密度聚乙烯，反之则性能类似橡胶。EVA广泛应用于多个领域，如太阳能封装材料、发泡鞋材、热熔胶、阻燃材料、防水材料、各种功能薄膜，以及印刷、家用电器、汽车行业等[1-5]，其柔软性、强韧性、耐应力开裂性和透明性均优于聚乙烯。硅酮粉是一种高性能多功能粉末状改性剂，主要

3、组分为有机硅聚合物，将其用于塑料的改性可明显降低材料摩擦系数、改善材料表面光泽、提高材料耐磨性及耐刮擦性，并且硅酮粉在材料中具有良好的稳定性和非迁移性[6-7]。本研究首先将EVA与硅酮粉按1:1的配比制成母粒添加至EVA中，然后比较了直接添加和母粒添加两种硅酮粉添加方式所得EVA/硅酮粉复合材料的力学、热学和加工流变等性能。为了改善硅酮粉在EVA基体中的分散效果，本实验制备了EVA接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)作为体系的增容剂。1实验部分1.1原料EVA，SV-1055，VA含量28%，熔体流动速率(MFR)为18g/10min，

4、泰国石化公司；硅酮粉，RM4-7081，美国道康宁(中国)投资有限公司；过氧化苯甲酰(BPO)，分析纯，成都市科龙华工试剂厂；苯乙烯(ST)，分析纯，天津大茂化学试剂厂；顺丁烯二酸酐(MAH)，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；二甲苯，分析纯，天津市致远化学试剂有限公司；无水乙醇，分析纯，广州化学试剂厂；丙酮，分析纯，天津市致远化学试剂有限公司。1.2仪器与设备转矩流变仪，XSS-300，上海科创橡塑机械设备有限公司产品；平板硫化机，QLB-400×400，上海第一橡胶机械厂；开炼机，160B，沪南橡胶机械配件厂；电热鼓风干燥箱，101-3

5、，南通科学仪器厂；电子天平，JA1203，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；微机控制电子拉力试验机，CMT4204，深圳市新三思材料检测有限公司；扫描电子显微镜(SEM)，XL-30FEG，荷兰PHILIPS公司；傅里叶红外光谱仪(FTIR)，Nicolet6700，美国Nicolet公司；差示扫描量热仪(DSC)，Q10，美国TA仪器公司；热重(TG)分析仪，SDT2960，美国TA仪器公司。1.3样品制备1.3.1EVA-g-MAH的制备与接枝率的测定准确称取EVA100g、MAH4.0g、BPO0.4g、ST4g，加至转矩流变仪

6、中，于110℃、60r/min条件下制备EVA-g-MAH，接枝时间约为8min。称取一定量的接枝物，将其加热溶解于二甲苯中，冷却后倒入大量的无水乙醇将其沉淀并抽滤，所得沉淀物于索氏抽提器中用丙酮抽提6h后，将沉淀物取出烘干至恒重，即得到精制的EVA-g-MAH。准确称取2.0g精制EVA-g-MAH，将其加热溶于二甲苯中，冷却后用经过准确标定的0.1mol/L的NaOH溶液滴定，最后计算测得该EVA-g-MAH的接枝率为3.70%。1.3.2EVA/硅酮粉复合材料的制备将EVA和硅酮粉按1:1的比例在100℃、60r/min的转矩流变

7、仪中制得硅酮粉母粒，并将EVA、硅酮粉、EVA-g-MAH分别在真空干燥箱中烘干。按配方(见表1)称取各组分原料在100℃，60r/min的转矩流变仪中混合均匀，取出混合料经开炼机出片，然后置于120℃的平板硫化机中预热5min，10MPa热压5min，随后冷压5min，最终制成厚度约为1mm的薄片，取出并裁成标准测试样条。表1实验配方（质量份）Tab.1Experimentalformula（phr）编号EVA硅酮粉EVA-g-MAH11000021001.0031002.0041003.0051004.0061006.0071008

8、.0081004.04.091004.08.0101004.012111004.0161.4性能测试与表征拉伸性能按GB/T1040.3—2006进行测试，哑铃形标准样条，拉伸速度200mm/min。DSC