熱塑性彈性體乙烯—辛烯共聚物(POE)發(fā)泡材料的制備及改性研究.pdf

1、本論文采用模壓成型化學發(fā)泡方法用過氧化二異丙苯(DCP)引發(fā)交聯(lián),偶氮二甲酰胺(AC)作為發(fā)泡劑對新型乙烯-辛烯熱塑性彈性體(POE)進行發(fā)泡研究,主要對POE彈性體發(fā)泡材料的制備過程及改性進行了詳細的研究。首先通過熱重分析的方法(TGA)及無轉子發(fā)泡硫化儀分析了未加及加入發(fā)泡促進劑后發(fā)泡劑的分解溫度及硫化過程中扭矩的變化。結果表明:氧化鋅(ZnO)及硬脂酸鋅(ZnSt2)等發(fā)泡助劑的加入能有效地降低了發(fā)泡劑的分解溫度,使其適合于POE

2、的發(fā)泡;隨著發(fā)泡劑AC用量的增加,平衡扭矩隨發(fā)泡劑含量的增加而降低,當發(fā)泡劑超過一定量(11份)時發(fā)泡材料的硫化曲線變化很小。從硫化發(fā)泡曲線來看交聯(lián)劑DCP的添加量有適當的范圍:大于0份而小于2.6份。在170℃條件下,發(fā)泡劑和交聯(lián)劑能夠很好的匹配。然后,主要探討了改變配方以及實驗條件(溫度)對POE發(fā)泡材料的制備及發(fā)泡制品的物理力學性能的影響。研究表明:發(fā)泡助劑ZnO對于成功制備POE發(fā)泡材料是必不可少的;隨著發(fā)泡劑AC用量的增加,發(fā)

3、泡體密度有減小的趨勢,但當AC用量超過10份時密度的減小現(xiàn)象已不明顯,當發(fā)泡劑添加量為13份,能夠成功制備密度為0.057g/cm3超低密度POE發(fā)泡材料;POE發(fā)泡材料具有良好的耐水性,即使密度小于0.1g/cm3,材料的吸水率也不超過4‰;170℃條件下制備的發(fā)泡材料具有最好的綜合力學性能;DCP含量小于0.6份和大于2.2份都難以成功制備POE發(fā)泡材料,密度和力學性能隨DCP添加量的增加而增加,但達到一定程度后其物理力學性能變化趨

4、于平緩;在對不同密度POE發(fā)泡材料的壓縮性能的研究中發(fā)現(xiàn),隨著密度的減小,材料吸能效率峰值提高,對應的應力減小,并且吸能曲線跨度變得更寬,表明密度較小的材料在較寬的范圍內有良好的吸能效果。在對POE發(fā)泡材料的高性能化研究中,嘗試添加蒙脫土(MMT)、碳酸鈣(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)等并利用其補強特性以及無機填料固有的特性以期能提高POE發(fā)泡材料的力學性能、耐熱性能以及降低成本。在POE/MMT泡沫材料的制備過程中發(fā)現(xiàn),添加5份

5、的相容劑POE-g-MAH和0.1份硅烷偶聯(lián)劑KH560能改善MMT在POE基體中的分散程度和相容性,從而有效提高材料的物理學力學性能;添加一定量CaCO3不僅使材料的價格有所降低,材料的力學性能也得到一定程度的提高。SiO2的添加量在6-10Phr之間,泡沫材料的綜合性能達到最佳。SEM觀察POE發(fā)泡材料泡孔為閉孔結構,大小基本均勻,有少量不均勻泡孔出現(xiàn)。添加適量的MMT、CaCO3和SiO2無機填料能改善泡孔的均勻性,使泡孔直徑變小