EVA-BR熱塑性硫化膠的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、本研究通過(guò)動(dòng)態(tài)硫化法制備了乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)/順丁橡膠(BR)共混型熱塑性硫化膠(TPV),系統(tǒng)研究了組分及制備工藝對(duì)TPV微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械力學(xué)性能的影響,并對(duì)TPV的動(dòng)態(tài)黏彈行為、TPV的微觀結(jié)構(gòu)、返煉及紫外光老化等性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,研究結(jié)果如下:
　　 (1)采用不同加料方式制備了系列TPV,其力學(xué)性能的對(duì)比表明,母膠法為最佳的工藝路線。通過(guò)改變橡塑共混比,制備出系列的EVA/BR TPV,并對(duì)其力學(xué)性能和微觀相

2、態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。在保持熱塑性硫化膠一定的硬度、力學(xué)性能的前提下,選擇EVA/BR TPV的共混比在50/50～35/65之間為宜。
　　 (2)研究硫化體系中硫磺含量對(duì)TPV性能的影響。當(dāng)硫磺含量在1～1.5phr時(shí),EVA/BR TPV的綜合性能較佳。EVA/BR TPV相差顯微鏡照片顯示出典型海島狀結(jié)構(gòu),分散相的粒子尺寸在5～10μm。EVA/BR TPV的拉伸斷面SEM照片顯示出樹(shù)脂相和橡膠相之間結(jié)合較好。
　　

3、(3)研究了DOP和POE對(duì) TPV性能的影響。當(dāng)TPV中DOP加入量低于5phr時(shí),對(duì)EVA/BR TPV力學(xué)性能的改善效果較明顯;而當(dāng)DOP的含量繼續(xù)提高后,其拉伸強(qiáng)度、永久形變、斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度則呈下降趨勢(shì)。TPV中POE的加入能顯著降低EVA/BR TPV的硬度,且POE含量在5phr～10phr時(shí),效果較好。
　　 (4)研究了HDPE及炭黑對(duì)EVA/BR TPV的增強(qiáng)效果。HDPE對(duì)EVA/BR TPV具有良好的

4、增強(qiáng)效果,隨著HDPE含量的提高,TPV的拉伸強(qiáng)度、硬度、拉伸永久形變和撕裂強(qiáng)度逐漸升高,而斷裂伸長(zhǎng)率先升高后降低;從EVA/HDPE/BR TPV的拉伸斷面SEM圖片中可看出,斷面起伏較大,能觀察到明顯的塑性變形和撕裂帶。炭黑的加入能顯著改善TPV的力學(xué)性能,斷面SEM圖中斷面起伏較大,有明顯的撕裂帶。
　　 (5)系列EVA/BR TPV刻蝕樣品的微觀結(jié)構(gòu)研究表明,在刻蝕后的TPV表面能觀察到明顯的橢圓形的橡膠分散相粒子,而

5、且分散相的界面較明顯,橡膠分散相粒子的尺寸較為均勻,平均的尺寸在5～10μm。
　　 (6)采用RPA對(duì)EVA/POE/BR TPV的動(dòng)彈黏彈行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明,POE改性后的 TPV隨著掃描頻率的增加,儲(chǔ)能模量、損耗模量和復(fù)合模量逐漸升高,加入POE后的 TPV的損耗因子隨頻率的增加而逐漸降低:在溫度掃描模式中,由于EVA是半結(jié)晶的基體連續(xù)相,因而在EVA的熔融位置出現(xiàn)了損耗峰,同時(shí)在高溫條件下大分子鏈間的纏繞和內(nèi)

6、摩擦力增強(qiáng),導(dǎo)致了損耗因子的提高;在應(yīng)變掃描中,儲(chǔ)能模量、損耗模量和復(fù)合模量在一定的范圍內(nèi)發(fā)生顯著上升,而當(dāng)應(yīng)變大于20％之后則顯著下降;應(yīng)變很小時(shí),損耗因子基本保持不變,當(dāng)應(yīng)變達(dá)到60%后,兩相間的界面作用受到嚴(yán)重破壞,損耗因子發(fā)生突變,急劇上升。
　　 (7)對(duì)EVA/HDPE/BR TPV體系的返煉及熱老化的力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)240h紫外光加速老化條件下,拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度的維持率分別為77%及65%以上,