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。
/ `  E% M1 d9 i# R6 j" r
, s* p; _! H# Q  y( c) E6 F2 B    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。
% P4 x0 _$ |- D5 g
    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。

" J" j. v; d" i    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。
5 m2 A& G& g$ d$ c9 K" w
    1 实验部分
& R1 V( H$ T0 O: _/ ]- r1 p
    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。
3 a" k+ W* x9 \  D1 ]0 y" Q
7 \) a% l$ p: a. ~    1.2 仪器与设备
& E2 s( X& z; S! t+ o9 H2 {
  n7 g# e% A) H' k- O8 ]    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。

8 a" s) q$ e: G) Z8 E" D    1.3 性能测试

% L$ G9 `8 p9 K1 X& f    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。
& \4 Y; M- r9 O4 x- e8 _
    1.4 工艺流程

    配料→双螺杆挤出→造粒→模压发泡成型→停放→制样测性能
7 d, ?6 l8 r2 B2 Z( \+ W
    1.5 试验配方

$ N( o+ J3 S5 _" s% y" P) A: R    1.5.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料

1 B2 h$ _8 \3 P, |0 a9 C    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。
7 O- Y& T% D/ P  p+ d2 h
    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
1 Z/ u2 \* {3 X
    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。
8 I$ y4 x7 U# Q# @! M- h2 H0 Z
    2 结果与讨论
% I8 w7 F' I8 M7 y8 g/ K
  H& p# k: C6 j$ ]4 f2 Q    2.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料

6 j; j: s' b% N6 c& `; T1 y    2.1.1 SEBS用量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响

. O3 e) {5 }# {/ d' L# P0 y    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。
$ u: v! C2 N5 [4 J, J: p
* S/ b8 _$ j. K    表1  SEBS用量对发泡材料性能的影响
* p& G/ {4 H( s! R, ]2 @* f$ [
    Tab 1  Effect of SEBS content on property of foamed material

SEBS用量/份 2 F% w3 D: u- v+ p; a	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa & M6 o: y3 z0 d" o! s9 Y+ c	断裂伸长率/% ! d9 R( |7 z; B1 H	撕裂强度/kN·m-1 $ x  Q) O* e+ }	硬度(HA) & b2 m/ X$ N! Q/ x* Z
0 8 M) v# Y* [, y6 q* h	0.1252 ( H' u2 N* a9 f# y	1.464 : a+ y2 h. w4 i7 c$ @	190	6.230	42
5 & F) T# i$ ]6 g. a, g% ^. @+ ]	0.1244	1.401 % P& v4 p# o7 ^, e% ?	219	6.030	40 / e' y5 _3 p5 ?4 t& X' f+ g
10 $ u( T9 m" w$ W2 |+ j% D, G6 T	0.1253 4 i- N6 E* N; b8 ~	1.330	234 / {* C4 C2 W. I0 i/ u	6.608 & @  q$ t! Y, t5 s+ [	39
15 9 u& e. o6 D- U* E% A9 {	0.1203	1.289	263	6.072	32
20 + y7 K, e! r, u& d	0.1289	1.211 7 M+ _1 ?" n1 n& G/ T0 t; v$ I	280	6.282	32 : D2 [4 u3 O( e9 c0 ?/ C7 f* X6 Z
25	0.1230	1.137 7 [# \# H  g+ m4 b8 R& G' ~	299 7 m; Y8 a  E# ]) A	6.340	30

8 d6 S  s$ B6 R
6 G' d/ X$ H# Y* W2 u, R1 W   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。

    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。

    2.1.2 SEBS充油量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响
: h0 v% t8 y5 N5 ~0 S8 m' l. V
! u7 h0 J! N, _0 \# C3 a. L8 |    表2  SEBS充油量对发泡材料性能的影响
1 J8 Y1 y7 t* w9 k' C( Z& _
    Tab 2  Effect of extender oil content of SEBS on property of foamed material

SEBS充油量/份 0 M  X) T$ e" x7 I! }# [5 ?	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 f! q8 ?4 p9 e& t/ }0 c  v
50 ( l* u. A2 B  E* E- Y5 r5 t	0.1275	1.403	305	7.437 6 X! }  h' \6 T	37
100	0.1230 , b) m+ X& f# p. J. O9 [	1.211 * M2 |8 @2 L6 @2 x7 }$ w$ P; x	299	7.244	33
150 ( s7 P2 u# ~4 {6 d+ C- ?4 H	0.1241 9 |( K# D. s" l/ d* T	1.250 ( J3 E( w9 s: P+ H" o0 f	332 " D: t+ Y* L9 H" R: W	6.527	27
200	0.1223	1.100	328 / [- o; e4 Q6 N' J- M* [$ T	6.853	25
250	0.1211	0.810	333	6.989 & K( Z' K- J  M! ?) j5 c) O6 y	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。

    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

! a2 a) A' {' v$ ~# t) w    2.2.1 发泡剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

    表3  发泡剂用量对发泡材料性能的影响
$ E, P9 z6 l& U
; X1 y5 |! B+ P5 y9 C+ K    Tab 3  Effect of foaming agent content on property of foamed material

发泡剂用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/% - N# s7 E0 T8 F. d3 K- g	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA) 0 j( O! j: T2 V" g2 v% f
2	0.1971 - A2 o# ]) |0 f7 _+ q7 k) _	1.781 3 a& s) R0 n$ ?1 w, k- P	320 / _& n- m/ Q. U3 y& \  h) e	10.36	50
3	0.1230 $ N! c* n9 e: i! e) D# N: E7 g	1.137 * c* Y) ^' Z- H) G' v* v# P/ _6 U	299	7.244 * u% @2 p9 G2 w! g) i5 V	37 1 m" ?. Z; ]' T; u
4	0.1050	0.955 7 z3 o9 m4 u; x) L7 v	245	5.791 6 _1 o# O4 f2 G& S6 }( z	30 7 ^  v' ~$ o9 ^- C
5 3 b. c' `4 u% g6 @, `6 m& W5 _* S$ s	O.0948	0.893	203 $ d1 R( Q8 u# r! F. y	5.471 7 b; L/ A  x3 Q, q6 u+ s, ]	26 " A  v! v/ a" S5 w3 C- K
6	0.0784 " W2 Y8 u+ i9 P	0.730	145 1 C/ C1 _/ ^3 f$ R* B1 D) z	4.979	23 , g$ ~$ O5 U$ q# ]: M

    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。
% S( s$ V9 }% Z
    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。

+ F) s. l2 c2 \: H- p7 m    2.2.2 交联剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
& f' C, g0 R2 }+ K( m" B6 m
    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响
" n! C# v- ~$ R2 Q1 W, V. R
    Tab 4  Effect of crosslinking agent content on property of foamed material

交联剂用量/份	密度/g·cm-3 ! W8 ~" p2 j3 I! h' U/ J	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1 9 x) ?% S8 u" R( M# R  ~% e" O	硬度(HA)
1.00 5 s5 p2 `0 u  j# E' {7 B	0.1374 + n4 V( Q( x# ~' T1 S; X9 O	1.512	299.8 4 W$ `: Q. ]4 ^; }% C' T7 T' m% B	7.244 7 y- `8 q/ T% n* F4 h! M	37 ; G& I7 M! S) _- l2 `+ w
1.25	0.1431 " b8 _. N% B0 X0 \+ `	1.797	278.8	8.099 ) c7 b) w/ q0 E( `4 E: c	38
1.50	0.1450	1.657 , C& K( ?' z+ L	228.1	8.801 5 q" V' z! `( k! ?	39
1.75 / V% E# j3 P2 ?( {" \# Y	0.1480 3 c& X) l, w% M	1.787 6 b1 l- p- I& q6 g	212.8 - y0 A$ t* Q) z) V! e	10.13	39
2.00	0.1560 3 n8 I! k) ^; v7 ^: W4 `	1.813	224.9	10.53 ; C/ X+ p/ s* X: G3 z# p	42

   
    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。

    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。
, R( @  `# ]- p( j! Q; o" q
    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。
8 _4 W" f7 O( M
    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。

7 r# [  }" |. k8 F0 |    1 实验部分

    1.1 主要原料
- r1 ^8 `- k8 a3 x4 d
    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。

5 ?) E/ s) c% J+ W    1.2 仪器与设备
! l! I/ T" _5 {2 E# o( k
7 T' r( O6 D) @    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。
" a3 s3 Y2 J) h8 [  ^
    1.3 性能测试
# a; F2 A0 p: h) r
    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。

9 a- |" K' H* b    1.4 工艺流程
3 J# L* F5 O2 l6 j" i
& K# U9 M' q+ E" o7 n. m! y% s" J. s    配料→双螺杆挤出→造粒→模压发泡成型→停放→制样测性能

; ]0 s6 T. f, h  i% V. g  `    1.5 试验配方

& q" T/ }+ i8 X; B9 g1 c1 _    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。
& |9 O  M  h; q' I6 @  \8 |
; r% }! ], K7 p1 I; t. f& }    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
: r5 v( x6 |) E2 F8 M7 N
, z% k( k8 c6 J6 v/ ?( d% m  h! t    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。
( m' o4 Z4 l2 h9 Z% L
& R  V  g6 S4 d5 ^" ~; V6 n    2 结果与讨论

" I, I- }& ]4 r    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
2 Q9 L0 ~  ?+ s" }
    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。
4 I. F- H% p! j4 [0 }
* _9 u2 q1 R1 J' y8 @    表1  SEBS用量对发泡材料性能的影响
$ }$ z" e1 U5 v2 ?1 s1 i3 ?

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

! F5 F8 C& c$ H' \8 z6 H    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。

+ H% O2 c& L- M- k    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。
' V  F5 R& c- V+ I: j
7 Y) [- N3 x& r7 i: {    2.1.2 SEBS充油量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响
, W+ v" `8 J& H. s
$ U& H9 v! ]( f. {% ]    表2  SEBS充油量对发泡材料性能的影响

    Tab 2  Effect of extender oil content of SEBS on property of foamed material
4 D: u0 }- ?0 G) W% F' ~, F+ u, W

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

. a0 U3 ?+ O( N2 `" I0 A5 L" h
0 P6 a5 z, u5 ~! ]% X& e% A& d    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。

    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
% _* X$ q! Z7 p; e4 `
    2.2.1 发泡剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
6 t( [( V3 {8 i5 F0 Y
' o' `. ~+ s1 R6 l- r) t' o' ]    表3  发泡剂用量对发泡材料性能的影响
: b! c  c+ c% [8 P- T" l
& g$ b& p1 S$ C7 q    Tab 3  Effect of foaming agent content on property of foamed material
' s9 ~- e2 D# w/ Q$ ^0 ?) I" I
) ~4 z! n$ K. z' `; F2 l9 X6 t0 J

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

) F7 x. @( L+ l- w- b% E# i! Z
% c& i) w: ?, w. g: z& d    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。
% c9 v+ B' w8 V0 F$ `# c# c
    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。
! u) J, p, _# O0 `
    2.2.2 交联剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
2 f0 l. k+ t; F
    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响
( d9 Q1 ~, k7 S7 V
( F8 C/ w2 t5 C8 F

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) |9 }8 M' t& C* i
) S$ }3 v) D( ~7 f, m/ \
    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。

  x# U7 }+ N  d3 F# f0 G    2.2.3 CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
. a7 j7 h, h1 _/ p* a
    表5  CaCO3用量对发泡材料性能的影响
, O' A, R, b- V5 B+ r
4 s& E" r. r' M% G    Tab 5  Effect of CaCO3 content on property of foamed material

CaCO3用量/份	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa 5 k+ B% M* w  d9 p, i1 t; Q	断裂伸长率/% , @, [7 h/ J7 b. z	撕裂强度/kN·m-1 8 B7 R/ d- g+ a# j" w0 N	硬度(HA)
20	0.1231	1.387	299.8 ! f: s5 J  @& j* @  C	7.244 5 f& ~- m& e: W	32
30 1 ^0 {  P0 u7 J  Q	0.1270	1.418	293.1 / H2 x0 q- h) K' v* i	7.201 ! G+ X& ?0 K2 h) L	33
40   r; E* @8 _) j/ I	0.1382 " v* P1 W2 n2 o3 Q- J	1.402 : t6 X1 D6 [  f  X6 A: D: H1 M	212.3 6 s9 t" S: ^4 [* I: t' z. v	8.126 * Q2 x$ {, [9 Z" [: V+ f; x	34
50	0.1444   ~2 P+ i* Z1 [! H	1.438 8 g3 O$ h  m9 e; b" P+ E	205.7	8.494 5 j8 m9 ^2 M9 ~" B- A! w; c	33
60 0 Q% o2 J  U$ @& h( O5 H1 G  e4 }	O.1521 * n+ D. @9 z' z3 B% o7 U6 y	1.457	200.1	8.790	35 , W% s/ [8 r: M* u+ x

    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。
; d9 G; P9 S7 h
    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。

5 F0 v2 ?5 z% d+ l- D. ]    3 结论
. E0 q4 ?- |# y1 a
/ O2 _, e! V4 u, c( J    ])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。
! O) z' L% v9 w$ `" }) I
  N( a) S$ d) w6 t0 m    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。
. A9 w. p8 ]3 V, N" A
    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！