论文部分内容阅读
本文从苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）牌号的选择、树脂与SBS共混并用、填充和补强体系、填料表面改性以及SBS/热塑性聚氨酯（TPU）共混改性增加底料与聚氨酯（PU）革的粘合性能等方面,对提高和改善SBS鞋底材料的力学性能进行较全面的研究,重点考察了SBS牌号、树脂种类、无机填料、无机填料表面改性剂及增容剂种类和用量对SBS注塑鞋底料力学性能的影响并给出理论解释。首先,从SBS的不同牌号入手,使星形SBS1475分别和线形SBS1401、SBS1301共混,改变线形牌号和星形牌号SBS的比例,研究不同共混比例SBS的力学性能、耐磨性能、熔体流动速率的影响规律。结果表明线形SBS/星形SBS共混体系的拉伸强度、撕裂强度、硬度随着线形SBS用量的增加而显著增加,而断裂伸长率、耐磨性随线形SBS用量的增加而将低,比较不同S/B比例的线形SBS与星形SBS的共混体系的力学性能,发现S含量高的线形SBS的力学性能要高于S含量小的线形SBS,但S含量小的线形SBS有利于使共混体系保持较低的硬度,并且耐磨性和回弹都要优于S含量高的线形SBS,线形SBS的含量增加,线形SBS/星形SBS共混体系的熔体流动速率降低,根据对实验结果的分析,在实际生产中可以根据SBS底料性能的需求,选择不同牌号的SBS进行共混,尤其对透明SBS底料的配方设计具有指导意义。为改善SBS鞋底材料的力学性能,本文研究了高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和热塑性聚氨酯（TPU）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）五种常见的树脂,分别与SBS并用,研究树脂对SBS/树脂共混体系的力学性能、耐磨性、流变特性的影响规律,并使用DSC分析样品的玻璃化转变温度（Tg）的变化趋势,来分析树脂与SBS共混的相容性,结果表明PS、PP、HDPE与SBS相容性较好,PP、HDPE与SBS共混能显著提高SBS底料的力学强度和耐磨性。本文还研究了补强型填料白炭黑（SiO2）、填充型填料碳酸钙（CaCO3）填充SBS对SBS鞋底材料力学性能的影响,研究表明,SiO2对SBS具有显著的补强作用,且不同目数的SiO2对SBS的补强作用差别不大,当SiO2用量为20份时填充体系的力学性能最好。选择合适粒径的CaCO3填充SBS对填充体系的力学性能影响不大,当填充量为30～50份时,SBS底料力学性能仍能保持在较高的水平,因此对控制SBS底料的成本有指导意义。为提高无机填料的分散均匀性,进一步提高无机填料填充SBS体系的力学性能,分别用三种硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570对SiO2进行表面改性,用铝酸盐偶联剂对CaCO3进行表面改性,研究发现KH570用量为1.0分时就能显著提高SBS/Si O2复合材料的力学性能,铝酸酯能显著提高CaCO3填充SBS的力学性能。最后,考虑到实际应用中,鞋底材料常与PU革鞋面材料共同使用,为使生产效率提高,保证产品有较高的质量,缩短生产的工序,将TPU与SBS共混,制备TPU/SBS复合材料,来改善SBS底料与PU革的粘合性能。针对相容剂种类的选择和用量的确定进行了研究,最终确定聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）为最佳增容剂,当其掺量为1.0份时共混体系的力学性能最佳。