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《聚烯烃弹性体聚丙烯热塑性弹性体的制备及力学性能》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、合成橡胶工业,2010-01-15,33(1):20~23实验CHINASYNTHETICRUBBERINDUSTRY聚烯烃弹性体/聚丙烯热塑性弹性体的制备及力学性能122魏磊,陈弦,何波兵(11四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065;21四川大学化学学院,四川成都610064)摘要:以过氧化物为硫化剂,用动态硫化法制备了聚烯烃弹性体(POE)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体,研究了硫化剂用量、填料种类和加工次数对体系力学性能的影响。结果表明,增加硫化剂用量可以提高体系的拉伸强度,降低拉伸永久变形和压缩永久变形。碳酸钙和滑石粉对POE/PP体系无明
2、显增强作用,炭黑的增强作用较此二者明显一些,这三种填料加入后都会使体系的扯断伸长率降低而硬度增大。加入石蜡油会使体系的扯断伸长率和压缩永久变形增大、硬度和拉伸强度降低。加工次数对POE/PP体系的力学性能无明显影响,说明体系具有较好的重复加工性能。关键词:聚烯烃弹性体;聚丙烯;热塑性弹性体;动态硫化;填料;力学性能中图分类号:TQ33412文献标识码:A文章编号:1000-1255(2010)01-0020-04茂金属聚烯烃弹性体(POE)是美国Dow化硫化法制备POE/PP热塑性弹性体,并讨论硫化学公司采用限定几何构型催化剂技术推出的乙剂用量、填料种类(
3、如石蜡油、碳酸钙、滑石粉和烯/辛烯共聚物。在POE的结构中聚乙烯链结晶炭黑)及加工次数对体系力学性能的影响。区(树脂相)起到物理交联点的作用,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯链结晶区,形成了呈现橡胶1实验部分①弹性的无定形区(橡胶相)。与通过传统聚合方111主要原材料与仪器设备法制备的聚合物相比,一方面它具有很窄的相对POE,牌号8180,美国Dow化学公司产品;分子质量分布和短支链分布,因而具有优异的力PP,牌号T30S,中国石油独山子石化公司产品;学性能(高弹性、高强度、高伸长率等)和良好的硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DHBP),
4、工业级,山东莱芜美星化工有限公低温性能;另一方面由于其分子链是饱和的,因而[1-6]司产品;三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、半增强炭具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。尽管黑、轻质碳酸钙、滑石粉、石蜡油等均为市售工业POE具有这些优异性能,但如果在特殊条件下使品。SHJ-35型双螺杆挤出机和切粒机,南京浩用,如用作弹性体材料、电线电缆料等,则要求其特机械设备有限公司产品;HTF90W1型注塑有较高的使用温度、低的热变形率及良好的耐磨机,宁波海天集团股份有限公司产品;HLW型智性等,这就需要对其改性,而交联是改进上述性能[7-9]能电子拉伸试验机,济南兰光测试
5、仪器有限公司的有效方法之一。POE的交联方法主要有静产品;JSM-5900LV型扫描电镜,日本JEOL公司态硫化和动态硫化。静态硫化POE因交联形成产品;LX-A型邵氏橡胶硬度计,深圳市朗普电三维网络结构导致其不能回收利用,而动态硫化子科技有限公司产品。法是弹性体在硫化的同时受剪切力的作用而以硫112POE/PP热塑性弹性体的制备化微粒的形式分散于树脂基质中,因此能有效解基本配方POE100份(质量,下同),PP决二次加工的问题。而聚丙烯(PP)树脂基质与POE具有较好的相容性,将PP加入到POE动态①收稿日期:2008-11-05;修订日期:2009-1
6、0-26。硫化体系中可以提高体系的流动性和强度,并降作者简介:魏磊(1985—),男,硕士研究生。[10-11]低其生产成本。本工作采用过氧化物动态基金项目:国家自然科学基金资助项目(50803042)。第1期魏磊等1聚烯烃弹性体/聚丙烯热塑性弹性体的制备及力学性能·21·40份,其他填料及硫化剂、助硫化剂用量根据实动态硫化体系的性能是由其微观形态结构所决定验要求确定。的。由图1(a)可知,在未加硫化剂的POE/PP体工艺先将POE和PP及其填料用双螺杆系中(其中黑色部分为刻蚀掉的PP,白色部分为挤出机共混造粒,干燥后粒料经料斗进料,硫化剂POE)POE作
7、为连续相,体系的性能主要表现为由玻纤口(位于挤出机的第5区)加入,助硫化剂POE的特性,因而具有很高的扯断伸长率和较大由真空口(位于第9区)加入。动态硫化时主机的永久变形。由图1(b)可知,当加入较少的硫化转速为200r/min,喂料速率为140r/min,温度设剂时,由于交联破坏了POE分子中的聚乙烯微晶置为1~6区170℃,7~10区及机头温度依次为区,导致其拉伸强度降低。同时由于交联使得弹175,180,185,195,180℃,整个过程历时8min。性体相黏度增大,体系由POE作为连续相转变为将动态硫化料造粒干燥后,在相同条件下再通过双连续相,此时
8、该体系未表现出典型的树脂特性双螺杆挤出机挤出造粒,然后将粒料置于注