[论文资料]EVA/EPDM/CPE 亚微相态及其交联发泡材料的力学性能

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EVA/EPDM/CPE 亚微相态及其交联发泡材料的力学性能
刘灿培
(福建师范大学化学与材料学院, 福建福州350007)
摘要: 乙烯2醋酸乙烯酯共聚物(EVA )、三元乙丙橡胶(EPDM ) 和氯化聚乙烯(CPE) 经熔融共混和注射,用过氧化二异丙苯(DCP) 引发交联, 同时经偶氮二碳酰胺(AC) 发泡成交联发泡材料, 其力学性能与配方、交联发泡温度和时间有关, 较适宜的温度为440 K～ 450 K, 最佳的温度和时间分别为448 K 和360s。通过HAA KE 密炼机研究了共混物熔体的转矩随混炼时间和温度的变化, 并用扫描电镜(SEM ) 分析了共混物的亚微形态结构, 结果表明, 当共混入2%～ 5% 的CPE 时有较好的粘弹性匹配和相容性, 可提高10%～ 25% 的力学性能。
　乙烯2醋酸乙烯酯共聚物(EVA ) 与三元乙丙橡胶(EPDM ) 在110 ℃～ 160 ℃熔融共混可得到在非晶态区域部分相容的共混物(EVA /EPDM ) [ 2 ] , 在过氧化二异丙苯(DCP) 引发交联下, 其相容性[ 3 ]得到了改善, 但其黏度随EPDM 量的增加而加大[ 4 ] , 只有最佳共混比, 才有适宜的黏度[ 5 ] , 才能使挤出和注射顺利。氯化聚乙烯(CPE) 是聚氯乙烯与EPDM [ 6 ]和苯乙烯2丙烯腈共聚物与EVA 共混[ 7, 8 ]时的增容剂, 在共混入CPE 后它们的力学性能得到了改善。本文以CPE 为增容剂, 通过HAA KE 密炼机分析了熔融共混物(EVA/E PDM /C PE) 的转矩变化及熔体粘弹性能的变化, 用扫描电镜(SEM ) 表征了EVA öEPDM öCPE 的亚微形态结构。将含有DCP 和偶氮二碳酰胺(AC) 的EVA /PDM/CPE 注射到有一定压力和温度的模具中, 在交联反应的同时起发泡作用, 生成闭孔式交联发泡材料, 文中分析了交联发泡材料的力学性能与配方及交联发泡反应温度(T ) 和时间( t) 的关系。
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" q1 S3 R% r( R+ m材料的力学性能如F ig. 3, 当T 为438 K, t需660 s 才能充分交联发泡, 这是由于温度低导致交联和发泡反应速率慢的原因。若T 高至453 K, 交联和发泡反应速率过快会导致难以控制。从F ig. 3b 和F ig. 3c 可知, 当T 在440 K～ 450 K, T S 和T P 较高, S 和C2set 较低, 在448 K 时T S 和T P 达到最大值。由F ig. 3d 和3e可知, 当T 在448 K, t 在360 s, T S 和EL 为最大值, 而C2set 则为最小值。因此, 较好的交联发泡温度范围为440 K～ 450 K, 最佳的温度和时间分别为448 K 和360 s。密度为0. 22 gö cm3～ 0. 25 g/cm3 交联发泡材料的EL 高于60% , EL 随EPDM (F ig. 3a)的增加而增高, 而随DCP 和AC 量的增加(F ig. 3g) , 起初EL 是增加, 当DCP 量为0. 80%和AC 量为2. 50% 时达到最大值, 但后来下降了。当DCP 量为1. 20% 时(F ig. 3f) , T S, EB , T R和T P 分别降至2. 4M Pa, 150% , 2. 7 kN öm 和1. 8 kN /m , 这是由于过度交联的原因。从F ig.3g 可知, H 随DCP 的增加而快速增加, 这是由于DCP 量增加过多导致过度交联而无法进行有效正常的发泡反应, 致使材料僵硬的缘故。力学性能随AC 量的增加而降低(F ig. 3h) , 另一方面, 如果AC 量少于1. 5% , 那么发泡反应是不充分的(F ig. 3g)。另外, 加入2%～ 5% 的CPE, T B 在3. 4 kN /m ～ 3. 8 kN /m , 若不加CPE, T B 在3. 0 kN/ m～ 3. 2 kN/m , CPE 使T B提高10%～ 25%。
总之, 材料的力学性能是配方、交联发泡反应温度和时间的函数, 当加入2%～ 5% 的CPE在105 ℃～ 120 ℃共混时, EVA /EPDM/CPE有较好的粘弹性匹配, 组分之间有较好的相容性, 力学性能可提高10%～ 25%。
/ u% ^7 F5 y" [. {, a! Z2 w论文详情请阅附件！
0 d  \  A, |1 P' F, H EVA_EPDM_CPE亚微相态及其交联发泡材料的力学性能.pdf (478.42 KB, 下载次数: 17)

2008-1-3 00:00 上传

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lifagen

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海牛云

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隔行如隔山幸有樓主的教學才有機會一覽

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