EPDM/PP热塑性弹性体叶片挤出机动态硫化制备及其结构性能研究

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动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体因具有良好的绝缘性能、冲击性能,耐高温性能、耐侯性、耐紫外线性以及工艺性能好等优点,被广泛应用于汽车、家电、电缆电线、运动器械、建筑等领域。EPDM/PP中橡胶粒子的分散形态是影响材料最终性能的关键因素。目前研究发现橡胶粒子在基体中的分散不仅与组分性能、硫化体系等有关,而且与共混过程作用力场类型密切相关。与剪切流场相比,拉伸流场具有分散效率高、不受限于物料粘度比等优点,其局限性在于较难在加工过程实现。叶片挤出机通过一系列的收敛-扩张单元形成体积拉伸流场,首次实现聚合物加工过程全程基于拉伸流场。本论文利用叶片挤出机采用动态硫化技术制备了EPDM/PP热塑性弹性体,并与基于剪切流场的双螺杆挤出机的塑化加工进行对比,揭示了基于拉伸流场的叶片塑化加工对EPDM/PP结构与性能的影响。研究表明,EPDM/PP在叶片挤出机内橡胶颗粒粒径较小、分散较均匀,具有较高的交联密度,PP晶体界面模糊,结晶度较小,两相具有更好的相容性,最终在宏观上表现出更优越的力学性能。基于拉伸流场的叶片塑化加工方法具有分散混合效果好,两相分子链相互渗透作用强等独特的加工特性。选用EPDM/PP综合性能较优的橡塑比(50/50)研究了叶片挤出机的加工温度、转速和挤出模头的口模直径等加工工艺参数对材料结构与性能的影响。结果表明,与口模直径相比,材料的交联密度对温度和转速较为敏感;加工工艺参数对材料的熔点影响较小,对结晶度及晶体形貌的影响相对较大,其中转速的影响最为明显;拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率受加工工艺参数的影响较大,硬度主要由橡塑比决定,加工工艺参数对其影响较小。
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