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1、科研开发弹性体,2005204225,15(2):33～36CHINAELASTOMERICS3动态硫化EPDM/PPTPV的配方设计121郝同辉,蒋涛,邱丽(1.鄂州鄂丰橡塑材料有限责任公司,湖北鄂州436070;2.湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉430062)摘要:研究了4种型号EPDM和过氧化物2溴化酚醛树脂复合硫化体系对动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性硫化橡胶(TPV)力学性能的影响。采用正交设计安排19次实验得出4种5助剂各有4个不同用量时力学性能最佳的配方,而不
2、必对4(1024)种可能配方都进行实验。结果表明EPDM型号和溴化酚醛树脂用量对力学性能影响最大。力学性能最佳的配方(质量份)为:门尼粘度适中、碘值为8的EPDM100;PP120;溴化酚醛树脂7;双叔丁过氧异丙基苯1.3;三烯丙基异氰脲酸酯0.8;钛白粉4。采用此配方制备TPV不腐蚀加工设备,产品无气味,外观为乳黄色,易染色;力学性能为邵尔硬度51D;拉伸强度37.23MPa、断裂伸长率728%;超过国外同类产品水平。关键词:EPDM/PP;动态硫化;配方设计中图分类号:TQ334.9文献标识码:A
3、文章编号:100523174(2005)0220033204[1][8～14]Gessler于20世纪60年代提出动态硫化技研究较多,但多为实验室研究。鄂州鄂丰橡术制备热塑性弹性体,即在橡胶和塑料熔融共混塑材料有限责任公司于2000年初建成1000t/a[2～5]过程中使橡胶硫化。随后Fisher、Coran等人动态硫化EPDM/PPTPV生产线,产品名为亿马进一步发展了此技术,至1981年,美国Monsanto(EMER)。在生产实践中发现硫化体系中的活化公司实现了橡胶相全部硫化的动态硫化三元乙丙剂
4、(如金属卤化物)严重腐蚀设备;过氧化物硫化橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性硫化橡胶剂(如过氧化二异丙苯)使产品具有刺激性气味;[6](TPV)的工业化生产,商品名为Santoprene。另外本色产品存在基色深,不易染色等缺点;使产由于TPV材料在微观上呈现独特的海2岛结构,品不能完全取代进口产品(如Santoprene)。笔者使其同时具有塑料和热固性橡胶的优点:以连续采用过氧化物2溴化酚醛树脂复合硫化体系制备相存在的塑料使TPV具有优异的加工性能,而分的TPV基色浅,易染色。同时在复合体系中采用
5、散相的硫化橡胶微粒使TPV具有橡胶特有的高溴化酚醛树脂取代酚醛树脂和活化剂组合,避免弹性。同时TPV在制造和应用时工艺流程简易,腐蚀设备;采用双叔丁过氧异丙基苯取代过氧化大大缩短加工周期并降低能源消耗。所以其制品二异丙苯,避免产生刺激性气味。由于正交设计已广泛应用于各式密封材料、软管、汽车配件、电只需16次实验即可完成对45(1024)种可能配方[7]线电缆、土木建筑及家电等领域。根据美国咨的研究,并可以找出影响产品性能的主要因素和询公司Freedonia预测,TPV的年需求量增长率配方组份间的交互作
6、用,既节约了成本和时间又将在10%以上,到2010年其占北美汽车密封产避免单因素研究的不全面风险。因此采用正交设品市场的份额将超过40%,为2002年的5%的8计进行4种型号EPDM和4种硫化助剂对产品倍,届时消费量可达到24万t以上。力学性能的影响进行研究,目的是获得采用上述国内近年来对动态硫化EPDM/PPTPV的复合硫化体系制备的邵尔硬度D50型TPV力学性能最佳配方。采用过氧化物2溴化酚醛树脂复收稿日期:2004210209作者简介:郝同辉(1979-),男,河南新乡人,学士,主要合硫化体系和
7、应用正交法对动态硫化EPDM/PP从事热塑性弹性体的开发和生产工作。3基金项目:国家火炬计划项目(2001EB000895);国家科TPV进行配方设计方面的研究在国内外未见报技成果重点推广计划项目(2003EC000264)道,因此在此方面的研究将给动态硫化TPV的新·34·弹性体第15卷产品开发提供一种高效的途径,将促进此类材料1.3样片的制备工业化生产的发展。1.3.1实验步骤先将EPDM、TiO2和PP在开炼机上混合;然后1实验部分依次加入BIPB、TAIC和SP,混炼10min后出片。1.1主
8、要原料1.3.2实验安排EPDM:四种型号,以Ra、Rb、Rc和Rd表示,其固定EPDM为100g,PP为120g,各硫化助门尼粘度Ra
