聚酰胺类TPV的研究进展.doc

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1、抗静电TPV/MB-CNTs共混改性材料的研究：硫化热塑性弹性体(TPV)是高度硫化的橡胶微粒分散在连续塑料相中而形成的一种弹性体，常温下具有热固性橡胶的性能，在高温下具有热塑性塑料的特性，具有成型加工方便、材料可循环利用、综合性能优良等优点，现已广泛应用于汽车工业、建筑建材、电子电器等领域。随着TPV应用领域的不断扩展，有关功能化改性如提高抗UV性能、改善阻燃性能、降低比重、改善与金属表面的粘结及提高抗静电性能等新产品不断得以开发。将导电炭黑添加到TPV中以改善其抗静电性能的材料具有明显的“逾渗”现象，只有当其用量超过临界值并在材料中形成导电网络时，抗静电效果才能得以体现。研究了T

2、PV/导电炭黑的导电性能。随着导电炭黑用量增大，材料的体积电阻率减小，当其用量达到15份后，体积电阻率降低到1×103Ω·cm，并趋于稳定。交联橡胶相的存在对导电炭黑粒子既产生排斥效应，又产生阻隔效应;前者对导电网络的形成有利，而后者相反。研究了导电炭黑改性TPV，以聚乙烯蜡为分散剂，添加质量分数3%～5%的导电炭黑，材料的表面电阻率达到1×1010Ω，可满足抗静电的要求。CNTs的分布与“逾渗”值降低的机理探：添加CNTs前后TPV的相态结构示意图如图所示。由可知，由于橡胶相的高度交联，可认为CNTs主要分布在连续的PP相中。为了比较纯PP与TPV添加CNTs后产生“逾渗”现象的临

3、界用量是否相同，向纯PP中添加同样比例的MB-CNTs进行实验。结果发现，MB-CNTs质量分数为25%(相当于5%的CNTs)时才能发生“逾渗”现象，而TPV中只需15%(相当于3%的CNTs)。产生上述现象的原因可用图b的相态结构模型进行解释:以PP为载体的MB-CNTs与TPV中的PP相容性好、粘度差异小，而与交联的橡胶相不完全相容、粘度差异大，CNTs将富集在PP相中;当CNTs达到一定体积分数后，在PP相中形成连续的导电网络，赋予材料良好的导电性能;由于TPV中PP连续相所占的体积分数约为30%～60%，按照达到同样体积分数就能产生“逾渗”现象的机理，考虑到其它因素的影响，

4、CNTs的用量只需纯PP用量的40%～70%即2%～3．5%就会产生“逾渗”现象，达到同样表面电阻率的用量低于纯PP。上述理论推测与实验结果基本吻合，说明上述模型可用于TPV抗静电改性配方设计理论指导，对于拓展TPV在抗静电领域的应用具有一定的意义。实际应用比较：向硬度为邵A59的TPV(b#)中添加质量分数15%的MB-CNTs制备抗静电TPV，将其制备的导电胶条与热固性橡胶胶条进行比较，结果见表1。表1抗静电TPV胶条与导电热固性橡胶胶条比较以上得知：(1)MB-CNTs用于TPV的抗静电改性效果很好，添加质量分数15%的MB-CNTs(相当于3%的CNTs)即可达到理想的抗静电

5、效果。(2)共混过程中，扭矩呈先增大后减小的趋势，表现为热塑性材料的加工特性。(3)硬度不同的TPV与MB-CNTs共混材料的流变行为存在一定的差异，MB-CNTs质量分数超过15%后，添加量越大、硬度越高，平衡扭矩越大。(4)CNTs对TPV具有补强效应，随其用量增加，拉伸强度提高，断裂伸长率下降。(5)TEM分析表明，CNTs主要分散在PP相中并形成导电网络，可有效降低表面电阻率。(6)由于TPV特殊的相态结构，MB-CNTs母料与PP相容而与交联的橡胶相不完全相容，CNTs将富集在连续的PP相中，产生“逾渗”的临界用量为3%，低于在纯PP中的用量。(7)抗静电TPV具有良好的综

6、合性能和可回收特性，在电子电器领域具有良好的应用前景。想了解更多请登录