LDPE/EVA/SEBS发泡材料的研究

江南

SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS。其主要特点是可塑性佳、低收缩性、高强韧度、耐候性佳、触感佳、产品雾面佳、高耐压缩性、高止滑性、高柔韧性和耐低温性。具有制程简单、无橡胶异味、易调色等优点，因脂肪族双键已饱和，具有耐天候、紫外线、氧、臭氧和热的特点，可用于加入各种橡胶/塑料之混炼品混合，或者用于各种热可塑性橡胶/塑料中作为耐冲击、止滑、耐磨、抗压缩、耐寒之改性材料。

- P" |1 y8 j; v/ c, N. [8 I    泡沫塑料是以树脂为基础而内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称多孔性塑料。根据发泡方法不同，可分为物理发泡、化学发泡、机械发泡。采用不同的树脂和发泡方法，可制成性能各异的泡沫塑料。下面采用化学发泡法，研究了SEBS在泡沫塑料中的应用，并且讨论了不同组分量的变化对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响。
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2 L2 o8 U) {3 @    世界上各种品牌的运动鞋，其中底材料要求很轻而且性能优异。EVA及其共混物比PU更易制得较轻的运动鞋中底发泡材料。目前，全球各种品牌的运动鞋的中底材料绝大部分是用EVA及其与树脂、橡胶的共混物的发泡材料。
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    LDPE/EVA发泡材料存在打滑，不耐穿刺和低温变硬等缺点，需要加入弹性体如NR、EPDM等，对其进行改性。同时加入弹性体也改善了LDPE/EVA的粘弹性，提高了材料的耐磨性和耐折性。与其他弹性体相比SEBS具有较好的耐热、柔韧性及良好的溶解性和共混性等特点。而且SEBS充油可以大幅降低成本。所以可以用SEBS代替NR、EPDM等弹性体，与LDPE/EVA共混发泡，制得价格更低廉，性能更优越的材料，以满足人们对材料性能的特殊需求。
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9 o8 Q% W' {; A! M+ Y* Q3 K8 H    1 实验部分

# K8 I, u' z, K9 a7 S, T    1.1 主要原料

    SEBS：YH502，中国石化巴陵石油化工有限责任公司；低密度聚乙烯(LDPE)：Ⅱ2A，北京燕山石化公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：7350M，台湾TAISOX公司；微细重质碳酸钙(CaCO3)：Pd-90，广东梅县特牌化工有限公司；发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)：工业级，宁夏日盛化工集团；交联剂过氧化二异丙苯(DCP)：化学纯，中国医药集团上海化学试剂公司；主促发泡剂氧化锌(ZnO)：分析纯，成都科龙化工试剂厂；助促发泡剂硬脂酸锌(ZnSt)：分析纯，成都科龙化工试剂厂。
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+ J- S9 @( L' ?* y  @1 Q    1.2 仪器与设备
+ E. e6 l- C& Q: R2 }" Y
5 c. _4 C3 w# L% l+ `! s/ u    挤出机：SHJ型同向双螺杆挤出机，南京杰恩特机电有限公司；平板硫化机：HPD-63(D)型0.63兆牛半自动压力成型机，上海西玛伟力橡塑机械有限公司；万能材料试验机：4302型，美国Instron公司；扫描电子显微镜：JSM-5900LV，日本电子株式会社；硬度计：LX-A型邵尔橡胶硬度计，上海六菱仪器厂。

/ c- c  J; _" t9 H4 l2 Z- N    1.3 性能测试
9 {1 a- D6 t5 R8 ]& y6 F2 j% h
- F; w& H- u, ^; A( U, p( Q    密度：按GB/T6343-1995测试；拉伸强度和断裂伸长率：按GB/T6344-1996测试；撕裂强度：按GB/T10808-1989测试；硬度：按ASTM D2240-2005测试。

' x9 q7 e9 M' ]3 n3 @8 X    1.4 工艺流程
2 ]. I5 @' p, L+ }1 K$ h6 C+ X% l& T
    配料→双螺杆挤出→造粒→模压发泡成型→停放→制样测性能
1 W+ \6 k* P8 m. [- U4 O7 h% w
5 n5 f$ ]( t1 W% g    1.5 试验配方
& t+ H) L; X' c" K# y
  C' ^5 W" F8 z) f    1.5.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料
! j8 a3 q  b2 i) \
    LDPE70份，EVA30份，其他组分量固定，研究添加不同量的SEBS(充油100份)对LDPE/EVA发泡材料性能的影响，并确定SEBS添加量；在此添加量下，其他条件不变，改变SEBS的充油量，研究充油量变化对材料性能的影响。
6 }# o4 t& s  A- h" S
    1.5.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
( E2 O( q; C/ W$ h' A, R) @  n; h
    LDPE、EVA、SEBS以及其他助剂不变，分别讨论了发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响。

    2 结果与讨论
  T3 _# l8 ^1 E3 S& r
    2.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料
2 m+ o- c/ M6 }, B" m/ k
6 y: S# O* W. c, Q# d0 P% O    2.1.1 SEBS用量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响

1 d- x* G+ T$ ^" [1 G) @( k( O    SEBS具有与传统橡胶相同的弹性、回复性、强韧性与耐候性，与热塑性塑料一样容易加工成型的特性，且可以再回收使用等优点。而且它与其他的塑料原料具有极佳的兼容性，且由于SEBS可通过添加扩展油来调整材料软硬度，故可制得硬度范围广泛的发泡制品。SEBS因具有热可塑的特性，故发泡后的成型品亦可再进行二次定型以制得形状复杂的成品，且发泡成品可再回收利用。将SEBS加入LDPE/EVA发泡材料中，可以改善压缩变形、止滑性等。

% _5 L8 }' h% h' B7 |6 y" W    表1  SEBS用量对发泡材料性能的影响

    Tab 1  Effect of SEBS content on property of foamed material

SEBS用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/% & k2 @; V7 G" m2 g) L: x" P( {	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
0 8 ^# X: M( K0 X# X+ \/ b* ?; d	0.1252 0 c) S0 S% o; t	1.464	190	6.230 ( ^4 ^: y, j( k& ~	42
5	0.1244	1.401 8 w% ^7 k$ i/ d5 V	219	6.030 ; G9 ~- i3 x' Q, v" V	40
10	0.1253 ) ~& `7 G0 Y- D% f8 o2 |$ v0 E	1.330 ) b  z* b, y  K# @- v" }2 O	234	6.608	39
15 / r/ y+ Z3 L3 H	0.1203	1.289 4 m9 S% j4 @  w. d" S' `	263	6.072	32 & X( H' L& j* r9 W+ t# Z
20	0.1289 ) F5 ]- O  f6 H/ R1 L	1.211 5 n+ V4 C5 [: ~9 D* m6 K	280 ' t' P! s- N: w" K9 x- J, F1 w	6.282 / ^8 O8 k9 c% {1 }	32
25 ! _; e) M3 M: [6 q7 ?, i	0.1230	1.137 0 B# K9 S; j% e, w1 R5 v0 B# t	299 5 R; \, k9 d, R5 Q- o: y	6.340	30 4 H$ s. H; u' u1 _& ^2 U

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   SEBS用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表1。从表1可知，随着SEBS用量的增加，发泡材料密度基本不变，拉伸强度、硬度均呈下降趋势，撕裂强度基本不变，断裂伸长率提高明显。
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9 y) }5 [2 J0 N    SEBS与LDPE以及EVA相容性很好，易在体系中形成分散相。SEBS加入LDPE/EVA体系中，用双螺杆混炼后造粒，然后注塑制样，在液氮中淬断后用溶剂将脆性断面SEBS相区刻蚀掉，通过扫描电子显微镜(SEM)观察表面形貌，图片见图1(略)。从图1中可以看到，黑色孔洞区域是刻蚀掉的SEBS相区，SEBS相区分散十分均匀。SBES分子链中有橡胶段，有很好的弹性，由于均匀分散于LDPE/EVA体系中，可以降低分子链之间的作用力，起到增塑作用，此时可认为SEBS是一种高分子增塑剂；因此，在LDPE/EVA发泡体系中，加入SEBS，发泡材料拉伸强度下降，撕裂强度没有大的变化，而断裂伸长率升高，硬度下降。SEBS加入LDPE/EVA发泡体系中，会使材料柔软性变好。而由于SEBS中有塑料硬段，分散于弹性体连续相中，起到物理交联点的作用，所以，拉伸强度下降不是很剧烈，撕裂强度基本不变。

+ L, ~" }! }0 k& B: m- f    2.1.2 SEBS充油量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响
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    表2  SEBS充油量对发泡材料性能的影响

5 Q7 N9 Y- K$ r* T9 T    Tab 2  Effect of extender oil content of SEBS on property of foamed material

SEBS充油量/份 4 e3 J' X: b% z. }% }" ?3 R8 o	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1 . o! d$ h; E. i	硬度(HA) / R% P: o; O7 p4 D  i/ ?. \/ B" M
50 ' o% S" n8 ]# N8 t; q5 q	0.1275	1.403 7 X, p5 ?! G2 h+ q1 e  r	305 . p! T9 N1 Z/ u" H) P, [+ b	7.437	37 - w' R2 j1 d" u9 S. q5 @, L
100 7 a( q* i; ?; `$ X! ?	0.1230 9 ^) q! e3 }+ b4 i7 A5 P	1.211 ! W5 v9 I& O  }+ U* ?* D( S	299	7.244	33 & }: X5 d9 l* }( r! F  a
150 8 @% g% m. Y- y3 o	0.1241	1.250	332	6.527	27
200	0.1223	1.100 8 I# V/ {) F0 K( r1 r	328 ' ~$ ?6 V  m( Y( B	6.853	25
250 2 e6 j) s" Y0 O: R: `8 c	0.1211	0.810 & ]7 C" Z9 u0 p  L	333	6.989	15 6 T) v5 S* j* J# V

    SEBS充油量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表2。从表2可知，随着SEBS充油量的增加，发泡材料密度有所降低，拉伸强度、撕裂强度降低，断裂伸长率变化不大，硬度下降明显。在SEBS中加入填充油可以减少大分子间的作用力，增大混合物料的柔软性和流动性，提高混合物料的弹性。所以，随着充油量的增加，硬度下降。
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    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

    2.2.1 发泡剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
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$ `. ~' E& }0 l9 b# d    表3  发泡剂用量对发泡材料性能的影响
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" i' d) K8 E+ S0 A; L    Tab 3  Effect of foaming agent content on property of foamed material

发泡剂用量/份 # q( y+ ~# u* _4 l4 |+ }	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa ' ]1 m$ B& ]) O) |5 U. n, v1 n	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1 ( B( X6 s9 g! \7 b, \4 R7 M	硬度(HA) 4 l% x2 }) c! `7 q
2 + A; L" d1 m" T8 p" P7 b0 O	0.1971	1.781	320	10.36 ( `% l* X5 t) o6 b3 x& c! _0 X' Y	50 ! W0 |  x* S+ o4 e" L
3	0.1230	1.137	299 7 h  ?% w6 j) v* F! n	7.244 + R* A9 f! V- U, g6 _	37 / ]2 i+ }4 O) N6 o7 |
4 , R4 J! b' {1 ^1 G+ p( m	0.1050	0.955 8 x3 c6 Y- X; R8 K0 f' M' K: S	245 $ N0 S$ m4 L( B5 \, X5 t( P	5.791 % H. W( a2 a% R/ H& u	30
5	O.0948	0.893	203 8 R' V9 H+ n. P) X$ s; j/ M0 z4 W	5.471 ( o0 p" G% V  S	26 ; ^# J/ l" L2 D- H6 T
6	0.0784 ! t2 Z( W% y: i; g/ D7 E	0.730	145 7 F7 ~4 l/ B: z( Q	4.979 ' Z) F7 k$ S( c, i  D	23 + `3 [# E% ~+ @6 s" d) z

' l8 R- N. A! i% q    AC发气量大，价格便宜，分解物无毒、无臭、不污染，适合于PK、EVA、PP、PVC、ABS树脂等的常压、加压发泡，是广泛使用的化学发泡剂。密度低是发泡材料的一项重要性能要求。发泡剂用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表3。从表3可知，随着发泡剂用量的增加，发泡材料密度明显降低，拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、硬度均呈下降趋势。
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8 u( I8 I* [4 J) L2 O    发泡剂分解产生气体，气体膨胀，使泡体体积变大，密度降低。在其他条件固定下，随着发泡剂份数增加，这种效应更强化，密度就会随之降低。值得一提的是，相对于EPDM等其他橡胶，用SEBS改性LDPE/EVA发泡材料，在同样发泡剂添加量情况下，硬度要低很多。

    2.2.2 交联剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
; k0 f* @2 R0 J+ z
1 j( v% a. J- T6 D4 z    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响

    Tab 4  Effect of crosslinking agent content on property of foamed material

交联剂用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1 9 l# Y: Z8 M% A# l" c' X	硬度(HA) 5 U0 T8 _! F" a
1.00	0.1374	1.512 , B& ~, |% ~/ v- f4 ~3 B; s' m	299.8 ; b) I. V  W4 J1 l' }( u	7.244 % |, }* l4 R7 f- A	37
1.25 ) I# I4 E. Q4 b: B6 Z$ O	0.1431 & ]9 H2 u- s# r- ^# Y( l( Z: U	1.797	278.8 ! y, ]' @8 o* ^3 e	8.099	38 ) e# ~# Q. I( G0 B
1.50	0.1450	1.657	228.1	8.801 . i/ |5 j2 `' F	39
1.75 ( I' c* }) I% w$ i0 c! T	0.1480 ) n* h' Q) p6 n! c3 t	1.787	212.8	10.13	39 9 l( i! Y$ R, f  X( N6 q! H, p: r
2.00 / ?, ~7 U+ J4 _0 ~2 F; q	0.1560	1.813	224.9 ! `  g$ K" W4 p+ r0 x	10.53 0 J/ @4 _" `4 a$ S	42

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    SEBS是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS。其主要特点是可塑性佳、低收缩性、高强韧度、耐候性佳、触感佳、产品雾面佳、高耐压缩性、高止滑性、高柔韧性和耐低温性。具有制程简单、无橡胶异味、易调色等优点，因脂肪族双键已饱和，具有耐天候、紫外线、氧、臭氧和热的特点，可用于加入各种橡胶/塑料之混炼品混合，或者用于各种热可塑性橡胶/塑料中作为耐冲击、止滑、耐磨、抗压缩、耐寒之改性材料。

; r& I# y$ i) N    泡沫塑料是以树脂为基础而内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称多孔性塑料。根据发泡方法不同，可分为物理发泡、化学发泡、机械发泡。采用不同的树脂和发泡方法，可制成性能各异的泡沫塑料。下面采用化学发泡法，研究了SEBS在泡沫塑料中的应用，并且讨论了不同组分量的变化对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响。
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0 P. t, r$ ], D0 y/ J8 k8 v    世界上各种品牌的运动鞋，其中底材料要求很轻而且性能优异。EVA及其共混物比PU更易制得较轻的运动鞋中底发泡材料。目前，全球各种品牌的运动鞋的中底材料绝大部分是用EVA及其与树脂、橡胶的共混物的发泡材料。

: F4 Y* w1 e9 i8 q6 G    LDPE/EVA发泡材料存在打滑，不耐穿刺和低温变硬等缺点，需要加入弹性体如NR、EPDM等，对其进行改性。同时加入弹性体也改善了LDPE/EVA的粘弹性，提高了材料的耐磨性和耐折性。与其他弹性体相比SEBS具有较好的耐热、柔韧性及良好的溶解性和共混性等特点。而且SEBS充油可以大幅降低成本。所以可以用SEBS代替NR、EPDM等弹性体，与LDPE/EVA共混发泡，制得价格更低廉，性能更优越的材料，以满足人们对材料性能的特殊需求。
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- ^' D+ j% c, P1 {5 B6 N1 |    1 实验部分
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    1.1 主要原料

    SEBS：YH502，中国石化巴陵石油化工有限责任公司；低密度聚乙烯(LDPE)：Ⅱ2A，北京燕山石化公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)：7350M，台湾TAISOX公司；微细重质碳酸钙(CaCO3)：Pd-90，广东梅县特牌化工有限公司；发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)：工业级，宁夏日盛化工集团；交联剂过氧化二异丙苯(DCP)：化学纯，中国医药集团上海化学试剂公司；主促发泡剂氧化锌(ZnO)：分析纯，成都科龙化工试剂厂；助促发泡剂硬脂酸锌(ZnSt)：分析纯，成都科龙化工试剂厂。
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    1.2 仪器与设备
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! F, k0 C. L  Y$ U, x    挤出机：SHJ型同向双螺杆挤出机，南京杰恩特机电有限公司；平板硫化机：HPD-63(D)型0.63兆牛半自动压力成型机，上海西玛伟力橡塑机械有限公司；万能材料试验机：4302型，美国Instron公司；扫描电子显微镜：JSM-5900LV，日本电子株式会社；硬度计：LX-A型邵尔橡胶硬度计，上海六菱仪器厂。
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( d* X! k- c# i( O' w% U8 e    1.3 性能测试
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    密度：按GB/T6343-1995测试；拉伸强度和断裂伸长率：按GB/T6344-1996测试；撕裂强度：按GB/T10808-1989测试；硬度：按ASTM D2240-2005测试。
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    1.4 工艺流程
; H6 W2 Z7 Y) e/ R9 H+ [+ a
6 {: b5 }7 f, ^. H* N; l( G    配料→双螺杆挤出→造粒→模压发泡成型→停放→制样测性能
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    1.5 试验配方
: a1 l) G6 Q% Y+ W/ P  K8 p& R
, N+ G) f$ m1 |1 b- f6 ~    1.5.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料

    LDPE70份，EVA30份，其他组分量固定，研究添加不同量的SEBS(充油100份)对LDPE/EVA发泡材料性能的影响，并确定SEBS添加量；在此添加量下，其他条件不变，改变SEBS的充油量，研究充油量变化对材料性能的影响。
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' a) P6 Q6 o$ J6 W8 E1 g: e& S4 _) \    1.5.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
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) k0 [3 ]+ U6 ?. D; J    LDPE、EVA、SEBS以及其他助剂不变，分别讨论了发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响。
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    2 结果与讨论
2 t# y, B- V8 m8 a) n9 o
) _# O8 X" R) d5 k  ~    2.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料

    2.1.1 SEBS用量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响

    SEBS具有与传统橡胶相同的弹性、回复性、强韧性与耐候性，与热塑性塑料一样容易加工成型的特性，且可以再回收使用等优点。而且它与其他的塑料原料具有极佳的兼容性，且由于SEBS可通过添加扩展油来调整材料软硬度，故可制得硬度范围广泛的发泡制品。SEBS因具有热可塑的特性，故发泡后的成型品亦可再进行二次定型以制得形状复杂的成品，且发泡成品可再回收利用。将SEBS加入LDPE/EVA发泡材料中，可以改善压缩变形、止滑性等。

    表1  SEBS用量对发泡材料性能的影响

SEBS用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
0	0.1252	1.464	190	6.230	42
5	0.1244	1.401	219	6.030	40
10	0.1253	1.330	234	6.608	39
15	0.1203	1.289	263	6.072	32
20	0.1289	1.211	280	6.282	32
25	0.1230	1.137	299	6.340	30

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1 F8 T2 w  g4 L) ^) f) q, Y    SEBS用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表1。从表1可知，随着SEBS用量的增加，发泡材料密度基本不变，拉伸强度、硬度均呈下降趋势，撕裂强度基本不变，断裂伸长率提高明显。
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    SEBS与LDPE以及EVA相容性很好，易在体系中形成分散相。SEBS加入LDPE/EVA体系中，用双螺杆混炼后造粒，然后注塑制样，在液氮中淬断后用溶剂将脆性断面SEBS相区刻蚀掉，通过扫描电子显微镜(SEM)观察表面形貌，图片见图1(略)。从图1中可以看到，黑色孔洞区域是刻蚀掉的SEBS相区，SEBS相区分散十分均匀。SBES分子链中有橡胶段，有很好的弹性，由于均匀分散于LDPE/EVA体系中，可以降低分子链之间的作用力，起到增塑作用，此时可认为SEBS是一种高分子增塑剂；因此，在LDPE/EVA发泡体系中，加入SEBS，发泡材料拉伸强度下降，撕裂强度没有大的变化，而断裂伸长率升高，硬度下降。SEBS加入LDPE/EVA发泡体系中，会使材料柔软性变好。而由于SEBS中有塑料硬段，分散于弹性体连续相中，起到物理交联点的作用，所以，拉伸强度下降不是很剧烈，撕裂强度基本不变。

( `6 y  b8 g) e& i; h8 d1 ?    2.1.2 SEBS充油量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响

, D& X5 I$ R- o+ n8 o2 y    表2  SEBS充油量对发泡材料性能的影响
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    Tab 2  Effect of extender oil content of SEBS on property of foamed material

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SEBS充油量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
50	0.1275	1.403	305	7.437	37
100	0.1230	1.211	299	7.244	33
150	0.1241	1.250	332	6.527	27
200	0.1223	1.100	328	6.853	25
250	0.1211	0.810	333	6.989	15

    SEBS充油量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表2。从表2可知，随着SEBS充油量的增加，发泡材料密度有所降低，拉伸强度、撕裂强度降低，断裂伸长率变化不大，硬度下降明显。在SEBS中加入填充油可以减少大分子间的作用力，增大混合物料的柔软性和流动性，提高混合物料的弹性。所以，随着充油量的增加，硬度下降。
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  o/ O  m5 d# A& p+ D8 L' _* n! J    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
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    2.2.1 发泡剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

- N7 S6 S4 z6 A: G" Y! f( B' f0 v    表3  发泡剂用量对发泡材料性能的影响
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    Tab 3  Effect of foaming agent content on property of foamed material

1 k" q9 X, l! c1 Z. {

发泡剂用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
2	0.1971	1.781	320	10.36	50
3	0.1230	1.137	299	7.244	37
4	0.1050	0.955	245	5.791	30
5	O.0948	0.893	203	5.471	26
6	0.0784	0.730	145	4.979	23

! x! S" D7 b9 B4 D: ^
; t/ V3 g/ Z" J    AC发气量大，价格便宜，分解物无毒、无臭、不污染，适合于PK、EVA、PP、PVC、ABS树脂等的常压、加压发泡，是广泛使用的化学发泡剂。密度低是发泡材料的一项重要性能要求。发泡剂用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表3。从表3可知，随着发泡剂用量的增加，发泡材料密度明显降低，拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、硬度均呈下降趋势。
. s2 g7 D1 U" R6 ^1 g4 T, ^) A
    发泡剂分解产生气体，气体膨胀，使泡体体积变大，密度降低。在其他条件固定下，随着发泡剂份数增加，这种效应更强化，密度就会随之降低。值得一提的是，相对于EPDM等其他橡胶，用SEBS改性LDPE/EVA发泡材料，在同样发泡剂添加量情况下，硬度要低很多。
. e$ J4 i/ O! f% f6 `4 }
2 F/ @3 y7 Z" L0 L8 Z! x    2.2.2 交联剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响
- D: x, p% K0 X  `+ f1 C
  S/ ^& [7 z9 y/ G7 M, q1 Q% [& k

交联剂用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
1.00	0.1374	1.512	299.8	7.244	37
1.25	0.1431	1.797	278.8	8.099	38
1.50	0.1450	1.657	228.1	8.801	39
1.75	0.1480	1.787	212.8	10.13	39
2.00	0.1560	1.813	224.9	10.53	42

! e- F% E7 d# E/ g: t  O
% S1 r: w" r# J6 e5 J4 S    交联剂用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表4。从表4可知，随着交联剂用量的增加，发泡材料密度上升，拉伸强度、撕裂强度上升，断裂伸长率下降，硬度有轻微上升。

    交联剂分解使树脂分子链之间产生网状结构，使得泡体更加紧密，密度增大。随着交联剂份数增加，这种效应更强化，密度就会随之增大。由于树脂分子链之间产生这种网状结构，使得泡体更加紧密，从而使得材料拉伸强度、撕裂强度上升，尤其撕裂强度上升明显，当然这种网状结构也限制了分子链的之间的相对运动，使材料显得僵硬些，使材料断裂伸长率下降，硬度有轻微上升。

7 E! F& T& ?- J' k8 h, e    2.2.3 CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
3 j9 D/ J9 K1 [4 x# Q; F% [
% G$ s" _& e; Z4 M/ N7 d    表5  CaCO3用量对发泡材料性能的影响

5 _1 Z0 O1 G( U7 Z    Tab 5  Effect of CaCO3 content on property of foamed material

CaCO3用量/份	密度/g·cm-3   R% L- v$ |* {* M5 V: h	拉伸强度/MPa / @* L  {6 z9 K: ^0 b$ ^7 D6 Q. O	断裂伸长率/% " P; P, t7 Y1 g4 {; R	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA) 5 W$ l1 q  \; k2 o) A/ Q
20 ( C' R: J; T1 c. F1 `2 q- A	0.1231	1.387	299.8	7.244 7 d& [7 O$ F; {  D3 Q# s	32
30 & ?$ J0 ]* v4 P! l	0.1270 . C) b) f- u! J8 P. d5 g	1.418 8 W1 L6 d$ D& w- J& q) Y$ ^	293.1	7.201	33
40 $ e( q. i- K, @) W	0.1382	1.402	212.3	8.126	34 % T* R4 ]$ K7 S0 h* w& i7 J, v: |% H
50	0.1444	1.438	205.7	8.494	33
60 & _" P3 x1 s9 I4 A( i	O.1521 % j0 B; `' ^4 P7 Y% {$ E	1.457	200.1	8.790	35

    CaCO3用量对发泡材料密度以及力学性能的影响见表5。从表5可知，随着CaCO3用量的增加，发泡材料密度上升，拉伸强度呈轻微上升趋势，撕裂强度上升，断裂伸长率下降，硬度无明显变化。拉伸强度呈轻微上升趋势，撕裂强度上升，这是因为填充CaCO3时，少量的CaCO3颗粒可以分散到泡孔间的孔隙中，起到补强作用。而且CaCO3在发泡的过程中可能起到泡核的作用。图2(略)是材料发泡前，在液氮环境下淬断，通过扫描电子显微镜(SEM)观察表面形貌，从而观察CaCO3的分散情况。从图中可以看到，CaCO3(图中白色小点)分散很均匀。这对材料发泡后泡孔的均匀性有非常良好的影响。
' g9 D7 u7 c9 I, k, H& g7 f8 q! _
, c  c5 l9 [6 A    图3是材料发泡后，通过SEM观察表面形貌，从而观察材料的泡孔结构，相对于其密度(0.1231g/cm3)来说，材料的泡孔是比较均匀的。
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    3 结论

    ])在LDPE/EVA共混体系中，SEBS相区分散十分均匀，在LDPE/EVA发泡体系中，加入SEBS，发泡材料的拉伸强度下降，撕裂强度没有大的变化，而断裂伸长率升高，硬度下降。SEBS加入LDPE/EVA发泡体系中，会使材料柔软性变好。

    2)SEBS中加入填充油可以减少大分子间的作用力，增大混合物料的柔软性和流动性，提高混合物料的弹性。所以，随着充油量的增加，硬度下降。

    3)相对于EPDM等其他橡胶，用SEBS改性LDPE/EVA发泡材料，在同样发泡剂添加量的情况下，硬度要低很多。

    4)随着交联剂用量的增加，发泡材料密度上升，拉伸强度、撕裂强度上升，断裂伸长率下降，硬度有轻微上升。

    5)随着CaCO3用量的增加，发泡材料密度上升，拉伸强度呈轻微上升趋势，撕裂强度上升，断裂伸长率下降，硬度无明显变化。

离锦

好东西学习了谢谢额，可惜数据表没看到LZ继续额。

FEIZHAO

资料不错，楼主辛苦了。

peterptchu2002

感谢LZ了！满好的资料！

denjinlin

资料不错！谢谢楼主分享

hanchq

好资料，学习了！