PP-EPDM-SEBS三元体系的动态硫化研究(二) 过氧化物交联体系
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*吉林省科技厅重大项目(20070308)**通讯作者aoyuhui69@作者简介:敖玉辉,男,1969年生,教授,博士,研究生导师,主要从事高分子材料研究。
PP /HDPE /弹性体三元共混改性的研究*冯芳,敖玉辉**,线欢欢(长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春130012)摘要:用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP )/高密度聚乙烯(HDPE )/弹性体三元共混物,分别探讨了3种弹性体乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC )、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS )、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS )的含量对PP 三元共混物力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜观察其脆断表面形态。
结果表明,OBC 、SBS 、SEBS 和HDPE 都对PP 起到了一定的协同增韧作用,SEBS 对PP 的增韧效果最佳;SEM 表明三元共混力学性能与相形态密切相关;所制备的PP /HDPE /OBC 三元共混物的加工性能较好。
关键词:聚丙烯;高密度聚乙烯;弹性体;增韧;力学性能DOI :10.3969/j.issn.1005-5770.2014.04.007中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2014)04-0027-04Research on PP /HDPE /Elastomer Ternary Blending ModificationFENG Fang ,AO Yu-hui ,XIAN Huan-huan(Changchun University of Technology ,Changchun 130012,China )Abstract :PP /HDPE /elastomer ternary blends were prepared through a twin-screw extruder ;the influences of the dosages of three elastomers OBC ,SBS ,SEBS on the mechanical properties of PP ternary blends were investigated respectively.Brittle fracture surface morphology of different blending systems was observed by SEM.The results showed that the three elastomers OBC ,SBS ,SEBS and HDPE played a certain role in synergistic toughening PP ,and the toughening effect of SEBS was the best ;SEM showed that there was a good correlation between morphologies and mechanical properties of ternary blends ;the processing performance of PP /HDPE /OBC ternary blends was excellent.Keywords :PP ;HDPE ;Elastomer ;Toughening ;Mechanical Properties聚丙烯(PP )与其他通用热塑性塑料相比,其屈服强度、拉伸强度、表面强度等力学性能均较优异,耐应力开裂性和耐磨性突出,化学稳定性好,成型加工容易,绝缘性和介电性良好,广泛应用于化工、电器、汽车、建筑、包装等行业,并正向其他热塑性塑料、工程塑料及金属等材料的应用领域扩展[1-5]。
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201410353086.6(22)申请日 2014.07.24C08L 23/16(2006.01)C08K 13/02(2006.01)C08K 5/14(2006.01)C08K 3/04(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 5/098(2006.01)C08K 3/06(2006.01)B29B 7/74(2006.01)B29C 35/02(2006.01)(71)申请人宁国市正道橡塑零部件有限公司地址242300 安徽省宁国市宁国经济技术开发区钓鱼台路15号(72)发明人夏礼安(54)发明名称一种EPDM 过氧化物硫化体系的橡胶材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种EPDM 过氧化物硫化体系的橡胶材料及其制备方法,该橡胶材料橡胶材料按照质量份包括:100份的乙丙橡胶;50~70份的炭黑;20~30份的软化剂;4~6份的氧化锌;1~2份的硬脂酸锌;0~1份的硫磺;2~5份的过氧化物硫化剂;2~4助交联剂;4~6份的防老剂。
本发明将使用促进剂双-25(2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷)取代传统的DCP(过氧化二异丙苯)改善并消除EPDM 橡胶必须使用过氧化物硫化的强烈刺激性臭味橡胶制品配方设计和制备方案。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书10页CN 105295201 A 2016.02.03C N 105295201A1.一种EPDM过氧化物硫化体系的橡胶材料,其特征在于:按照质量份包括以下原料组分:2.根据权利要求1所述的EPDM过氧化物硫化体系的橡胶材料,其特征在于:按照质量份包括以下原料组分:3.根据权利要求1或权利要求2所述的EPDM过氧化物硫化体系的橡胶材料,其特征在于:所述软化剂为石蜡油,所述防老剂为防老剂RD,过氧化物硫化剂为促进剂双-25,交联剂为TAIC;所述炭黑为炭黑N-550,所述硫磺为硫磺S-80。
什么是动态硫化?What is DV?一、动态硫化的定义动态硫化是指将未硫化的生胶与不能硫化的热塑性聚合物如PP、PVC、PA等树脂在高温,强剪切的共混设备中熔融共混,同时在交联剂的作用下将橡胶相硫化,得到大约尺寸在微米级别的硫化橡胶微粒,并均匀的分散于树脂中,并且这种结构非常稳定,在加工过程中不会发生物性变化。
如EPDM/PP、NBR/HPVC、ACM/PA等等。
这正好与传统的橡胶硫化相反,传统橡胶硫化加工,通常采用的是平板硫化机,经过配合的生胶是固定在橡胶模具型腔内,加热到一定温度,然后开始硫化反应,也可以说是一种“静态硫化”。
二、动态硫化弹性体体的优势通过动态硫化制造的热塑性弹性体,因为其中的橡胶分散相得到了交联,所以可大幅提高简单共混型热塑性弹性体的性能,如高温永久变形性、耐热性和耐油性等。
因为连续相基料是热塑性塑料,所以可以采用与通用热塑性塑料一样的成型方法如:注射、挤出、吹塑、压延成型等,所以不需要像传统橡胶制品加工工艺一样,需要炼胶(开炼和密炼)、硫化等工艺,降低了设备投资、劳动力成本,提高了效率。
同时它还可以废料可再生利用,这也是热塑性弹性体共同的特性,对于环保来说是非常有积极意义的。
三、动态硫化工序介绍橡胶生胶、热塑性塑料和适宜的硫化剂体系,在适宜的温度和剪切力作用下熔融共混,熔融共混温度应高于热塑性塑料熔融温度,低于高分子材料热降解温度,而又能使橡胶相发生交联反应。
共混设备应采用能产生可控的最佳温度场和剪切强度的设备,如双螺杆挤出机、密炼机等。
操作时应保持必须的共混和硫化时间,使弹性体组分被高度硫化交联,并被剪切成1~5μm粒子均匀分散在热塑性塑料连续相中。
所以动态硫化是橡胶组分和热塑性塑料在充分熔融共混状态下,橡胶组分能在较短时间呈微米级分散,并同时完成硫化交联的一种共混工艺。
四、动态硫化热塑性弹性体介绍许多塑料和橡胶之间可形成动态硫化热塑性弹性体(因为简称TPV),但仅有个别共混物经过动态硫化后具有实用价值,目前商业化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PA6/ACM,PP/SEBS, TPEE/AEM。
动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体的研究进展汤 琦,孙 豪,宗成中(青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛 266042)摘要:介绍动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体(TPV)的发展历程、配合体系、动态硫化工艺、应用领域和发展前景。
相较于传统橡胶,动态硫化TPV作为新一代橡胶产品的典型代表,无论在生产工艺还是性能上均具有较大优势,且TPV对环境的影响较小,符合绿色环保理念。
未来EPDM/ PP TPV的研究方向将主要集中在环保、低挥发性有机物、高性能化和多功能化等方面。
关键词:三元乙丙橡胶;聚丙烯;动态硫化;热塑性弹性体;配合体系;工艺;研究进展中图分类号:TQ334 文章编号:2095-5448(2021)01-0005-06文献标志码:A DOI:10.12137/j.issn.2095-5448.2021.01.0005动态硫化热塑性弹性体(TPV)是一类特殊的TPV,是橡胶和树脂在熔融共混时,橡胶相被硫化破碎为岛相分散在连续相(树脂)中而形成的[1]。
三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)TPV是开发最早、技术比较成熟的一种TPV。
EPDM具有合成工艺简单、耐候性能和耐臭氧性能好等特点,但其硫化胶不易回收利用;PP是一种通用型塑料,具有加工性能、耐腐蚀性能、耐热性能和耐磨性能好等优点,但弹性较差。
通过动态硫化制得的EPDM/PP TPV不仅可以弥补EPDM的不足,同时在原料、性能以及产品价格方面具有竞争优势[2-3]。
本工作根据近年来国内外对EPDM/PP TPV的研究情况,详细介绍其发展历程、配合体系、动态硫化工艺、应用领域以及发展前景。
1 发展历程从简单机械共混到动态部分硫化共混,又从动态部分硫化共混到动态完全硫化共混,EPDM/ PP TPV的发展经历了几代研究者的研究,其发展历程如下。
第1阶段:简单机械共混。
通过物理共混的方法将橡胶和塑料在一定的设备中进行简单混合,得到的共混物的弹性、物理性能以及耐介质性能较差,橡胶相未发生交联反应[4]。
三元乙丙橡胶过氧化物硫化过程三元乙丙橡胶是一种乙烯、丙烯和非共轭二烯烃单体的共聚物。
由于其分子结构中双键含量相对较低,传统的硫磺硫化体系对于EPDM并不十分有效。
因此,通常采用过氧化物作为硫化剂来对三元乙丙橡胶进行硫化。
过氧化物硫化过程主要包括以下几个步骤:
1.选择过氧化物:最常用的过氧化物有过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化叔丁基等,它们在受热条件下能分解生成自由基。
2.硫化反应:
-过氧化物在高温下分解成自由基。
-自由基能够攻击EPDM中的不饱和双键,引发链增长反应和交联反应。
-通过与橡胶分子内部或添加的助交联剂(如三烯丙基氰尿酸酯)反应,形成C-C交联键,使橡胶网络结构形成并硬化。
3.促进剂和助剂作用:
-为了提高硫化速度和硫化效率,常会加入某些过氧化物硫化促进剂,例如某些酚类化合物或金属皂类。
-矿物操作油和其他加工助剂也可能影响硫化过程,优化硫化胶料的性能,比如降低门尼黏度,改善流动性,同时不影响最终硫化产品的物理性能。
4.硫化温度与时间:
-过氧化物硫化的硫化温度通常较高,需要根据具体配方和产品要求设定,一般在140°C至190°C之间。
-硫化时间根据制品厚度、硫化温度以及所使用的过氧化物类型等因素确定,以确保达到充分的交联程度。
5.硫化后产物:
-经过过氧化物硫化的三元乙丙橡胶具有良好的耐候性、耐臭氧性和耐化学介质性能,广泛应用于汽车密封件、建筑防水材料、电线电缆绝缘层等领域。
毕业论文三元乙丙橡胶(EPDM)耐热氧老化性能的研究院系名称:机电工程学院专业名称:材料科学与工程学生姓名:孙永娜学号: 2006042106指导教师:丛川波(讲师)完成日期 2010年 6 月 20日中国石油大学(北京)本科毕业论文第I页三元乙丙橡胶(EPDM)耐热氧老化性能的研究摘要为了考察EPDM的耐热氧老化性能,本文通过对不同硫化体系、不同防护体系和不同补强填充体系的EPDM配方进行热氧老化进而优选配方,同时对其溶胀度和断口形貌进行了研究。
结果表明:过氧化物硫化体系比硫磺硫化体系耐热性好,压缩永久变形小;防老剂RD+MB比防老剂4020、NAPM的防护作用好;炭黑N330的补强效果最好;无机填料MgO和MDMA的并用能够提高耐热氧老化性能;并且随着老化时间的延长,橡胶的拉伸强度、断裂伸长、溶胀度的变化趋势总体是下降的,并且对不同硫化体系和不同炭黑种类的配方进行了寿命推算。
关键词:三元乙丙橡胶;热氧老化;溶胀度;断口形貌;寿命推算The aging study of ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM) under the conditions of high temperatureAbstractIn order to investigate the aging property of ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) rubber in the high temperature,we choose the optimal design of EPDM by changing curing system, antioxidant and reinforcing and filling system. The mechanical properties, swelling degree and SEM were used to assess aged properties of EPD- M. Resulted indicated that for the EPDM,peroxide cure systems is better than su1ph- er cure systems in heat resistance; antioxidant RD and antioxidant MB is better than antioxidant 4020 and antioxidant NAPM in protective effect; Charcoal black N330 has the best reinforcement effect;MgO and MDMA can improve the thermal-oxydattive ageing property ;And the tensile strength, elongation at break and swelling degree of EPDM compound decreased with the aging time generally. The life of different cure systems and different charcoal black was calculated too.Key words: EPDM; thermo-oxidative ageing; swelling degree; fracture apperance; life calculation目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 EPDM的结构 (1)1.1.2 EPDM的性能 (2)1.1.3 EPDM的配合与加工 (3)1.1.4 EPDM的应用 (4)1.2 橡胶的热氧老化及寿命预测 (4)1.2.1 橡胶热氧老化机理及提高耐热性的方法 (4)1.2.2 橡胶加速老化实验 (6)1.2.3 橡胶老化性能的评定方法 (7)1.2.4 寿命预测方法 (7)1.3 三元乙丙橡胶热氧老化的国内外研究现状 (10)1.3.1 国内研究现状 (11)1.3.2 国外研究现状 (11)1.4 本课题的研究意义及主要内容 (13)第2章实验部分 (14)2.1 原材料及设备 (14)2.1.1 原材料 (14)2.1.2 主要设备与仪器 (15)2.2 实验主要内容及性能测试 (15)2.2.1 实验步骤 (15)2.2.2 老化实验 (16)2.2.3 性能测试 (17)第3章结果与讨论 (19)3.1 引言 (19)3.2 EPDM的配方筛选 (19)3.2.1 EPDM硫化体系的筛选和优化 (19)3.2.2 EPDM不同防老剂配方的筛选 (27)3.2.3 EPDM不同炭黑配方的筛选 (29)3.2.4 EPDM不同填料配方的筛选 (31)3.3 EPDM的寿命预测 (33)3.3.1 不同硫化体系的寿命预测 (34)3.3.2 不同炭黑种类的寿命预测 (38)3.4 溶胀度分析 (42)3.5 EPDM断口形貌分析 (44)第4章结论 (48)参考文献 (49)致谢 (4)第1章绪论第1页第1章绪论1.1 概述三元乙丙橡胶(EPDM)是以乙烯和丙烯为主要原料,并用少量的非共轭二烯烃在zeigler一Netta催化剂作用下聚合而成的一种通用合成橡胶。
1. 在基材上加扣位或做一些设计得当的较深的凹凸部份,对提高TPE 的黏接效果很有帮助。
2. 模具表面的处理:模具应经过抛光,以获得光滑或清晰的表面。
为了产生热固性橡胶表面那种无光泽的外观,需要一种较粗糙的模具表面。
一般说来,模腔经放电加工(EDM)后所产生的粗糙表面将产生很好的工件外观而且使脱模比较容易。
蒸汽喷射、喷沙或喷丸等研磨方法以及化学蚀刻等也可用来产生具有不同光泽和外观的表面。
为了便于脱模,可以在模腔或型芯上涂一层脱模涂层,例如,在其经过喷沙处理或放电加工处理(EDM)之后,再涂上一层PTFE(聚四氟乙烯)浸渍的镍。
3. 基材要避免使用脱模剂。
基材表面要清洁,尽量避免接触灰尘。
4. TPE胶料的加工温度应以实测的胶料熔融温度为准,而不是以注塑机的显示温度为准。
5. 如要求TPE包覆在金属制件上,可以用适当的黏合剂作为辅助。
一、SEBS概述SEBS是以聚苯乙烯为末端段,以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
SEBS不含不饱和和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性。
[编辑本段]二、SEBS的用途1.SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性,所以在屋顶和修路用沥青中也可以使用。
2.SEBS与石蜡之间有比较好的相溶性,因此可用作纸制品较柔韧表面涂层。
3.SEBS在加热时没有明显的剪切流动时温度不敏感,因此它可以作为IPN的模板。
(IPN的基本原理:两种不相溶的聚合物,可达到缠结链段的相互贯穿,如第就可以通过共价键交联将两种不相溶聚合物"锁定"在一起。
)4.SEBS油共混物的有机溶液可替代天然胶乳制造外科手套等制品,由于SEBS 不含不饱和双键且纯度较高,在此且有以下两种优点:(1)抗氧性、抗臭氧性较好;(2)天然橡胶中含有蛋白质,会使某些病人产生危险的过敏反应,而这个共混物就不会。
[编辑本段]三、SEBS的具体性能SEBS具有优异的耐老化性能,既具有可塑性,又具有高弹性,无需硫化即可加工使用,边角料可重使用,广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等。
PP/EPDM/SEBS三元体系的动态硫化研究(二)——过氧化物交联剂对性能的影响阳范文陈晓明(广州医学院生物医学工程系广东广州510182)摘要:本文系统研究过氧化物交联剂对PP/EPDM/SEBS动态硫化弹性体性能的影响:随着交联剂用量增加,材料的拉伸强度和MI增加,断裂伸长率和撕裂强度降低大;压缩永久形变呈现先降低然后略有增加的变化趋势,当交联剂用量为8phr时达到最小值(70℃和125℃分别为21.9%和28.6%),比未添加SEBS时分别降低12%和23.1%,复配SEBS对弹性改善效果明显;表观粘度随着剪切速率的增加而降低,呈现剪切变稀现象,动态硫化后的表观粘度比未硫化时有明显降低。
采用过氧化物动态硫化所得产品中检测不到卤素和重金属,符合无卤化和绿色环保要求。
关键词:聚丙烯、EPDM、SEBS、动态硫化、过氧化物交联剂Research on PP/EPDM/SEBS Dynamic Vulcanization (2): The Effectof Peroxide Content on PropertiesYang Fanwen Chen Xiaoming(Department of Biomedical Engineering, Guangzhou Medical University. Guangdong, Guangzhou 510182)Abstract:The effect of peroxide content on properties of PP/EPDM/SEBS dynamic vulcanization was studied. With increase of peroxide content, tensile strength and melt flow index (MI) increased,elongation and tear strength decreased, compression set first decreased then increased. The vulcanization with 8phr peroxide was characterized with excellent compression set, which were respectively 21.9%at 70℃and 28.6%at 125℃.It was lower about 12% and 23.1% than that without SEBS, which showed SEBS had good effect on elastic recovery. The viscosity of vulcanization decreased with increase of shear rate, which was characterized with shear thinning. The viscosity of vulcanization was lower than un-crosslinked blend. Halogen and heavy metal of product was not detected, which could meet non-halogen and environment friendly requirement.Keywords: Polypropylene, EPDM, SEBS, Dynamic Vulcanization, Peroxide Crosslink Agent动态硫化热塑性弹性体(TPV)具有加工简单、使用方便、节能环保等优点,在车用密封中的应用日益广泛[1-3]。
随着汽车对舒适性和降噪要求的不断提高,市场迫切需要一种弹性优异、压缩永久形变小、可承受持续高温的密封新材料[4-5]。
目前,生产密封TPV材料主要有酚醛树脂交联和过氧化物交联两大体系。
酚醛交联体系必须采用氯化亚锡或卤化酚醛树脂对橡胶相进行交联,材料和最终制品中含有一定的重金属锡和卤素,无法满足无卤或重金属管控严格如玩具、食品容器等要求。
过氧化物交联体系一般采用DCP、BIPD和双二五等交联剂[6-8],产品中基本不含重金属或卤素,应用范围相对更广。
作者在采用酚醛树脂动态硫化PP/EPDM/SEBS三元体系的研究中发现,添加一定的SEBS有利于降低材料的压缩永久形变。
本文采用过氧化物动态硫化PP/EPDM/SEBS三元体系,探讨过氧化物用量对硬度、拉伸性能、撕裂性能、压缩永久形变和流变等性能的影响,对比两种交联体系的差异,旨在研究一种环保、无卤、耐高温、高弹性的TPV新材料。
1 实验部分1.1 原材料PP T30S (聚丙烯,茂门石化公司生产)、EPDM(三元乙丙橡胶,美国陶氏公司)、SEBS(美国科腾公司)、过氧化物交联剂(以下简称“交联剂”,阿克苏诺贝尔公司)、软化油和填料均为市售产品。
1.2主要设备、仪器Haake转矩流变仪器:RC300P,Thermo Haake公司;注塑成型机:HTB80型,宁波海天机械有限公司。
硬度计:日本得乐公司GS-706G TYPE A;冲片机:CP-25型,上海化工机械四厂;万能试验机:CMT40204(20KN),深圳三思公司;高压毛细管流变仪:Rheoflixer,毛细管直径φ=1mm、L/D=30:1,Thermo Haake公司。
1.3 试样制备将PP、EPDM、SEBS、软化油和填料按照表1配方混合,温度设定190℃,采用Haake转矩流变仪的密炼机进行熔融共混2min,然后添加过氧化物交联剂动态硫化3min制备样料。
样料采用注塑成型机在200℃温度注塑硬度圆片、2mm厚度的方板。
拉伸强度、100%定伸模量和断裂伸长率测试样条在2mm方板上用裁刀裁取哑铃形试样。
撕裂强度样条在2mm方板上用裁刀裁取直角裤形试样。
1.4 性能测试时间15s。
熔体流动速率按ISO 1133有关规定测试:温度230℃、载荷5kg。
拉伸强度、100%定伸模量和断裂伸长率按ISO 37测试,拉伸速率为500mm/min。
撕裂强度按ISO 34B测试,拉伸速率为500mm/min。
压缩永久形变按ISO 815执行,压缩率25%,测试条件为70℃×22h、125℃×22h。
表观粘度采用毛细管流变仪进行测定,温度设定190℃,恒温20min后,装料压实预热5分钟,在一定的压力下稳定1min,分别测定剪切速率为100、316、1000、3162和10000s-1的表观粘度。
2 结果与讨论2.1 交联剂用量对拉伸性能的影响交联剂用量对拉伸强度、100%定伸强度和断裂伸长率的影响如图1和图2所示。
随着交联剂用量增加,材料的拉伸强度先增加然后基本保持不变,100%定伸强度先略有降低然后增加,断裂伸长率呈下降趋势。
产生上述现象的原因在于过氧化物交联剂在引发橡胶相交联的同时引起PP 降解所致,材料性能的变化是橡胶交联和PP 降解的综合结果,橡胶相的交联能增强材料抵抗外力形变能力,PP 分子量降低导致物性恶化。
当交联剂用量较低时,橡胶相的交联度不高,PP 降解的程度不大,故在交联剂含量较低时拉伸强度略有增加;当交联剂含量较高(>4phr )时,PP 降解比较严重,材料性能恶化加剧,故拉伸强度不再提高,断裂伸长率反而下降。
T e n s i l e S t r e n g t h (M P a )Crosslink agent (phr)E l o n g a t i o n a t B r e a k (%)Crosslink ageng (phr)图1 过氧化物交联剂用量对拉伸强度的影响 图2过氧化物交联剂用量对断裂伸长率的影响 Figure 1 The effect of peroxide content on tensile strength Figure 2 The effect of peroxide content on elongation at break2.2 交联剂用量对硬度的影响交联剂用量对硬度的影响如图3所示。
添加交联剂后,材料的硬度呈现先减小然后增加的变化趋势。
原因在于交联剂用量较低时,橡胶相发生部分交联,体系可能以共连续相并存,在一定程度上破坏了PP 结晶,材料的硬度有所降低。
随着交联剂用量增加,橡胶相交联度增大,分子运动能力减弱,抵抗外力能力增强;当橡胶相交联度提高到一定程度时发生相态结构反转,橡胶相以分散相分布在连续的PP 相中,对PP 的结晶干扰减少,PP 降解加剧导致分子量降低,PP 结晶度反而增加,故硬度随之增加。
Crosslink agent (phr)H a r d n e s s (S h o r e A )Crosslink agent (phr)T e a r S t r e n g t h (k N /m )图3 过氧化物交联剂用量对硬度的影响 图4 过氧化物交联剂用量对撕裂强度的影响 Figure 3 The effect of peroxide content on hardness Figure 4 The effect of peroxide content on tear strength2.3 交联剂用量对撕裂强度的影响交联剂用量对撕裂强度的影响如图4所示。
随着交联剂用量增加,撕裂强度呈逐步降低趋势;当其用量超过4phr 时,撕裂强度有明显下降。
产生上述现象的原因与动态硫化过程中PP 的降解、橡胶相交联和相态结构变化有关。
未交联之前,共混物呈现以橡胶相为连续相、PP 为分散相的形态结构,材料抵抗外力的主体是橡胶相,橡胶相的分子量高,撕裂强度也较高。
动态硫化后,体系发生相反转,即橡胶相发生交联并均匀分散在塑料相基体中,承受外力破坏的主体由橡胶相变为塑料相。
由于塑料相的分子量相对较低,交联的橡胶相与连续的塑料相之间存在界面,在外力作用下容易受到破坏。
过氧化物用量越高,PP 降解越严重,故撕裂强度不断下降。
2.4 交联剂用量对压缩永久形变的影响交联剂用量对压缩永久形变的影响见图5,二元和三元体系的对比见表2。
随着交联剂用量增加,压缩永久形变降低;当交联剂用量为8phr 时,压缩永久形变达到最小值,70℃和125℃下分别为21.9%和28.6%;继续增加交联剂用量,压缩永久形变反而增大。
从表2可知,三元动态硫化体系在70℃和125℃的压缩永久形变比二元体系分别降低了12.0%23.1%。
说明SEBS 的加入可降低材料的压缩永久形变,特别对高温125℃条件下的改善效果明显,与酚醛交联体系结论基本一致。