论文摘要
动态硫化方法制备的EPDM/PP热塑性弹性体（TPV）由于其加工简便、成本低、成型周期短,可连续生产并可回收利用等优点,业已发展成为一种很有实用价值的高分子材料,正逐步取代橡胶,应用在汽车、电子、建筑等多种领域,前景广阔。因此,本文采用动态硫化法制备EPDM/PP热塑性弹性体并对其进行改性。分别对制品的力学性能、微观结构、动态粘弹性、耐热性能及降解机理进行了研究。1.确定了以酚醛树脂（1045）为主交联剂,氯化亚锡（Sncl2 ·2H2O）和氧化锌（ZnO）为助交联剂的硫化体系。应用双螺杆挤出机采用动态硫化工艺成功制备出了EPDM/PP热塑性弹性体TPV。TPV凝胶含量测值达到96%。SEM图片显示其微观结构为“海-岛”结构,且橡胶颗粒呈微米级。TG分析得出TPV耐热性能比EPDM有较大提高,起始分解温度提高了71℃。2.研究了酚醛树脂硫化体系各组分含量、PP、EPDM种类及橡塑比对TPV性能的影响。研究表明：聚丙烯PP的熔融指数对TPV力学性能影响较大。随着PP熔融指数降低,TPV拉伸强度和撕裂强度增大,TPV的伸长率逐渐减小。PP共聚物得到的样品拉伸强度及撕裂强度小于与其熔指相近的PP均聚物得到的样品,但在伸长率方面占有优势。EPDM中乙烯链段含量及门尼粘度增大,TPV拉伸强度、撕裂强度及伸长率都增大。TPV强度主要取决于塑料相PP的含量,橡塑比减小,TPV材料的拉伸强度、撕裂强度强度及硬度增大。3.研究了增塑剂对TPV性能影响。增塑剂加入,TPV拉伸强度、撕裂强度及硬度明显降低。SEM图片显示相与相间界面更加均匀。TG热分析显示TPV热失重出现两个阶段。增塑剂的加入显著改善了TPV加工性能。4.研究了增容剂SEEPS及其不同分子量对TPV的影响。研究表明：SEEPS加入TPV拉伸强度、伸长率、撕裂强度提高。SEM图片显示,SEEPS加入后,EPDM与PP相界面改善,橡胶相分布更加均匀。TG热分析证实SEEPS加入后TPV仍然可保持良好的耐热性能。同时研究了不同加工方法引入SEEPS对TPV力学性能影响,得出两步法TPV力学性能更好,特别是压缩永久变形性能有明显的改善。5.采用Kssinger、Flynn-Wan-Ozawa及Friedman方法对TPV非等温热降解动力学进行研究,并计算TPV热降解活化能分别为296.2kJ/mol、323.1 kJ/mol和303.9 kJ/mol,比未交联EPDM明显增大。同时采用等温热降解动力学计算TPV降解活化能为262.2KJ/mol,并对TPV热老化寿命进行估算,得到TPV在不同温度下使用寿命。6.采用动态流变学分析增容剂SEEPS加入后TPV动态流变行为的变化。加入SEEPS后,共混体物熔体的复数黏度、储能模量及损耗模量增大,且随着SEEPS分子量增大,动态流变参数越大。采用两步法得到的TPV比一步法动态流变参数整体降低。