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TPV動(dòng)態(tài)硫化過程中相態(tài)及其演變發(fā)展的新認(rèn)識(shí)

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熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化相態(tài) 相態(tài)演變

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所屬學(xué)科：

通用高分子材料

來源：

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簡介：

動(dòng)態(tài)硫化三元乙丙橡膠（EPDMM）/聚丙烯（PP）熱塑性彈性體(TPV)具有高彈性、高耐熱性、優(yōu)良的力學(xué)性能，易加工及可回收再用，目前已被廣泛應(yīng)用于汽車、電線電纜、建筑、家用電器等領(lǐng)域。EPDM/PPTPV在動(dòng)態(tài)硫化過程中所形成的相態(tài)對(duì)TPV的性能有著非常重要的影響。關(guān)于TPV的相態(tài)及動(dòng)態(tài)硫化過程中的相態(tài)演變發(fā)展研究具有重大的科學(xué)意義,同時(shí)對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)高性能TPV具有重要的指導(dǎo)意義。本工作中，我們首先采用轉(zhuǎn)矩流變儀研究了EPDM/iPP簡單體系中TPV的相態(tài)及相區(qū)尺寸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TPV中微米級(jí)EPDM橡膠顆粒(0.5-2微米)是由納米級(jí)顆粒(約50nm)團(tuán)聚而成，并利用高聚物的破碎定律進(jìn)行了理論論證。其次，我們采用剪切力較小的轉(zhuǎn)矩流變儀系統(tǒng)研究了EPDM/PP/硫化劑/填料/塑化劑復(fù)雜體系在動(dòng)態(tài)硫化過程中的完整的相態(tài)演變過程，發(fā)現(xiàn)TPV在動(dòng)態(tài)硫化初期由EPDM作為基體向共連續(xù)相（兩相拉伸成為纖維狀）的轉(zhuǎn)變，之后發(fā)生相翻轉(zhuǎn)，EPDM破碎成為納米級(jí)微粒，形成團(tuán)聚體分散PP基體中，橡膠團(tuán)聚體在動(dòng)態(tài)硫化末期繼續(xù)破碎細(xì)化，形成尺寸、形狀均勻的微米級(jí)團(tuán)聚體，進(jìn)而構(gòu)成了TPV中的橡膠網(wǎng)絡(luò)。在理論研究的基礎(chǔ)上，我們采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)一步研究了工業(yè)應(yīng)用中添加了不同份量硫化劑，填料，塑化劑的EPDM/PPTPV在動(dòng)態(tài)硫化過程中的相態(tài)演變發(fā)展。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：硫化劑用量的提高加快了EPDM橡膠相的交聯(lián)以及TPV動(dòng)態(tài)硫化過程中相態(tài)演變的速度；填料含量的提高使橡膠相模量提高因而不利于EPDM的破碎，同時(shí)降低EPDM與PP界面間張力，導(dǎo)致橡膠分散相粒徑增大；增塑劑用量的提高則使EPDM破碎速度加快和橡膠相分散粒徑提高。本研究對(duì)TPV動(dòng)態(tài)硫化過程中相態(tài)及其演變發(fā)展提出了新認(rèn)識(shí)，首次闡明了工業(yè)化生產(chǎn)EPDM/PPTPV在動(dòng)態(tài)硫化過程中相態(tài)演變的情況，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)高性能的EPDM/PPTPV具有重要的指導(dǎo)意義。

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2013-05-24 15:32:19

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