离聚物增容PP/EVA TPV复合材料的研究

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本文针对聚丙烯(PP) /乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热塑性硫化橡胶(TPV)两组分间相容性差而影响到性能的现状,自制不同离聚物,并且对比了不同离聚物组分对PP/EVATPV性能的影响。以马来酸钠(MANa)为接枝单体、过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝的方法,利用PP接枝MANa制备了离聚物(PP-g-MANa),并对其结构进行了表征。PP-g-MANa在 1585.47cm-1~1560.83cm-1 出现羧酸盐 C=O 的特征峰,说明 MANa 与PP发生了接枝反应。对合成PP-g-MANa的工艺条件进行优化,当MANa的加入量为24份、引发剂加入量为0.4份时,PP-g-MANa离聚物的接枝率达到最大值29.1%。采用熔融法进行皂化EVA (EVAL)与MANa的接枝反应,并对接枝物(EVAL-g-MANa)的结构进行了表征。结果表明接枝物在1575cm-1出现了宽的羧酸盐的C=O特征伸缩振动峰,从而证明MANa已与EVAL发生接枝反应,生成了离聚物。运用正交设计分析了单体浓度、反应时间、反应温度、转速等因素对EVAL-g-MANa离聚物接枝率的影响,优化了离聚物的制备工艺。实验结果表明,当单体用量为6份、反应时间为10min、反应温度为150℃、转速为30r/min,此时离聚物的接枝率最大,为21.40%。实验对比了分别添加PP-g-MANa、EVAL-g-MANa及两种离聚物的混合物对PP/EVA TPV的力学性能、加工性能、结晶性能、微观形态的影响。当PP/EVATPV中添加6份两种离聚物复配的混合物时,PP/EVA TPV的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弹性模量及冲击强度分别增加了 11.10%、2.89%、18.00%、35.71%、97.16%,熔体流动速率几乎为原PP/EVATPV的2倍。此时复合材料的晶粒尺寸明显减小,晶束之间相互交叉,晶粒间的轮廓变得不明显,结晶内部排列较疏松。SEM图片中可以看出复合材料中分散相尺寸明显减小,两相界面变得模糊且分散相的分布更为均匀,热塑性硫化橡胶的综合性能得到了改善。
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