乙烯丙烯酸酯橡胶AEM和三元尼龙PAM15动态硫化热塑性弹性体研究.pdf

青岛科技大学研究生学位论文乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)与三元尼龙(PAMl5)动态硫化热塑性弹性体的研究摘要本课题采用动态硫化技术在Haake转矩流变仪上制备了AEM/PAMl5动态硫化热塑性硫化胶(TPV)。与EPDM/PP动态硫化热塑性硫化胶相比,原材料采用高性能橡胶AEM和低熔点尼龙PAMl5。通过扫描电子显微镜、橡胶加工分析仪、动态热机械分析仪等先进仪器研究了加工工艺、硫化体系、热空气老化、填充补强体系等对材料硫化特性、力学性能、结构形态、耐老化性能和动态机械性能等的影响。根据结构决定性能的理论,提出:可以从硫化特性入手深入研究各因素对性能的影响机理。研究结果显示,共混温度、转子转速、AEM/PAMl5共混比、共混时间和投料方式对硫化特性的影响较大。随共混温度的增加,硫化程度先增加后降低,硫化速率加快;随转子转速的增加,硫化程度逐渐降低,硫化速率加快;一定程度的延长共混时间,可以提高材料的性能;橡胶百分比增加可以加快硫化速率,并在一定的橡塑比时性能最好;投料顺序同样影响材料的性能,以先使橡塑组分充分共混后硫化为原则,可以得到较好的性能。综合考虑加工、性能各因素,选择)jn-r-_条件为:共混温度160℃,~,AEM/PAMl5共混比60/40,达最大转矩后3min出料,AEM、脱模剂和防老剂开炼机开炼一加入PAMI5密炼至6min--*)---+)JI]入F40至转矩达到平衡后3min出料下片的加料顺序。通过考察过氧化物硫化体系(F40)、结晶过氧化物(DCP)硫化体系和胺类(1拌)硫化体系对共混物性能的影响发现,随着硫化剂用量的增加,体系的硫化程度先增加后减小。相同用量时,胺类硫化体系硫化性能最好。在F40和结晶DCP用量都为4份时,性能达到最佳;对于胺类硫化体系,,性能最好。扫描电子显微镜显昶TPV材料呈“”两相结构,硫化剂用量较少时,AEM颗粒倾向于以椭圆形存在,随着硫化剂添加量的增加,橡胶交联粒子逐渐向球形颗粒转变,但硫化剂添加量过高,容易使橡胶粒子团聚。热分析实验表明:动态硫化使体系出现一个新的玻璃转化温度T92,表明AEM与PAMl5良好的界乙烯丙烯酸酯橡胶与三元尼龙动态硫化热塑性弹性体的研究面相互作用;动态硫化对橡胶和塑料相的热分解温度影响很小。研究填充补强体系对AEM/PAMl5TPV材料的影响发现:炭黑和白炭黑对于不同硫化体系的AEM/PAMl5TPV都有一定的补强效果,其中胺类硫化体系补强效果最好。经过补强,在原有白料的基础上能提高材料的拉伸强度和定伸应力,但当添加量过多时,使性能降低;炭黑和白炭黑的加入增强了界面的相互作用,限制了分子链的运动,使断裂伸长率降低;同时,补强体系能够提升共混体系的硬度。对填充体系的分散度进行分析发现,炭黑添加量过少和过多均不利于炭黑的分散。关键词:热塑性弹性体动态硫化,AEMPAMl5TPv青岛科技大学研究生学位论文STUDIESONTHEPROPEIUlIESOFAEMANDPAMl5DYNAMICTHERMOPLASTICVULCANIZATIONABSTRACTAEM/PAM5dynamicthermoplasticvulcanization(TPV)paredwithEPDM/PPdynamicallyvulcanizedthermoplasticvulcanization,(SEM),RubberProcessingAnalyzer,DynamicMechanicalThermalAnalyzerwereusedandtheeffectofprocessparameters,curingsystems,fillersystemsandhotairagingonthemechanicalproperties,morphology,anti-,anewviewof‘'theeffectmechanismofallfactorsonthepropertiescanberesearchedbythecuringproperties”