LDPE/EVA/SEBS发泡材料的研究

江南 · 发表于 2010-7-21 19:53:08

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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。

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。

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。

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。

1 实验部分

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。

1.2 仪器与设备

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。

1.3 性能测试

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。

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

1.5 试验配方

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。

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

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

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

Tab 1 Effect of SEBS content on property of foamed material

SEBS用量/份 7 r2 m5 k6 _% H5 o) H% ]& {	密度/g·cm-3 2 A7 J% }6 X# w p4 }. y; K	拉伸强度/MPa 9 N' J b( j# y9 s	断裂伸长率/% 4 ?5 z& o; ^. m1 ^) g* {	撕裂强度/kN·m-1 / S: H0 D9 x0 u8 O" ^; p	硬度(HA) * v& n; z; T4 S- ]) C: x( B8 H2 N
0 7 n8 ^. u. x% y% v; z	0.1252 # u& C) E6 g9 q+ x3 u	1.464 - E5 C* t: U: S4 Q	190 9 `9 o: Z0 v- q	6.230 : v9 z8 m4 H1 g5 H	42 9 Y) z% d! L$ z! \|0 P+ G
5 ' I/ ]4 \7 g, h) s3 X; U0 c	0.1244 " `" K" }7 S$ Q7 h& X% S: A	1.401 9 v& D7 ? D' V$ x! u, [2 G	219 7 R5 T8 J5 ]# W	6.030 5 i) e5 I3 h" u; a	40 1 G( X k9 R3 x0 @4 t+ _
10 9 y! p6 J" n l; N	0.1253 6 `& q5 E7 v3 s7 e& v5 A	1.330 7 x% Y5 T7 z1 V9 O3 E	234 $ \|: G# C- p6 _3 J7 O	6.608 1 g& o6 n, J' w4 `( O+ O	39 B ]# Y( E D- Z' R1 R) m. w* v
15 , I/ b7 Q* D2 v, S% Q1 v	0.1203 8 w& U+ k% I% N" N# ^	1.289 m( Q- n( s1 d0 H7 K& v8 s	263 - o. V' O B9 [$ A& K3 v	6.072 $ @7 i9 b# [' [7 g	32 ) I$ L: I/ h6 T2 y i+ _" F
20 2 ?; d7 \|2 Q; m2 F" y" P" m	0.1289 * \5 n5 r' @, a6 S# n	1.211 $ u0 v8 ]; I$ F" t6 }, c) ]	280 ( ]. W1 n" f1 ?1 P	6.282 " v) B2 B1 ~" d0 p: C	32 1 e7 Y+ A& `6 P/ N
25 # P9 R. H! P7 L: H7 E; H	0.1230 ' E& u) B4 c; c. x1 t	1.137 0 H; `7 q+ g; i/ D! A2 t% \# R	299 " _9 S' S* k1 s6 y6 F' h	6.340 4 J/ m, t5 }4 c! a! I	30 ) ^! F6 {5 r5 d! \7 c3 }" r$ t

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

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

SEBS充油量/份 ' {* O# j7 P6 Y$ a0 {* a	密度/g·cm-3 : y6 ^ Q, V8 L& ~	拉伸强度/MPa 2 e7 m$ S" h$ u- {6 ~	断裂伸长率/% - \|+ V ]4 m6 I" S$ i	撕裂强度/kN·m-1 9 I* L8 H, \|2 K	硬度(HA) - Z5 E* H# F/ w8 n5 u
50 - u1 [/ E: k# l( P7 M	0.1275 . @/ ?2 U2 m! E, i# C	1.403 5 ~& Y. H' L- W7 A$ u; \|	305 8 V5 H3 T* ~) g4 @- v: U, m	7.437 ' u# ?+ ]% M, ^% I+ _% o% Q	37 / N8 \|- T, z5 j$ Y
100 $ G. V/ U6 @5 b& X; N& _, \	0.1230 ) N# @2 V- _( x( v, w	1.211 3 e" [1 _9 a, y* q5 d- z: j" s; L* J	299 % Q* g# }6 r7 s2 f	7.244 , J; _ t. [8 v) Q' l! U	33 2 f0 Z/ j. ~( C1 o
150 - P8 I# h/ e$ r- {! ~3 j( M6 a	0.1241 7 h% C( V7 X# ~& j n) J3 \. a7 i	1.250 2 U$ V4 t! s$ h# I/ ], x+ t' L	332 , T: P& W/ O3 O5 [: p$ z	6.527 8 S; Z7 ]1 E/ ^( a4 S$ K/ U0 k7 x	27 ( B; l1 r; i# }* R" q1 C
200 : S% c9 [! ~7 L( g2 \. ~1 V	0.1223 . e9 Q( ^( K2 v* C' f0 y, O	1.100 # q9 _: U( F+ `	328 & b4 f. j9 \|# w8 [3 e' e" v* Y% \|	6.853 6 G! `; b- F( R2 K" ?: n	25 - c# F% R$ c1 L3 p5 J! a; W
250 2 X+ j z6 c+ q) i9 D7 x# B	0.1211 . U# ~6 d; G Y+ O/ ]& w- J	0.810 & x+ H/ o! b2 g0 K) ~	333 * a3 Y; h3 ~/ X+ @! y	6.989 e% ?5 g6 g' e- z	15 3 Z6 {5 r! g6 i: k( X8 J

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

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

Tab 3 Effect of foaming agent content on property of foamed material

发泡剂用量/份 0 A9 R* M* _. }/ q9 t$ J: S	密度/g·cm-3 & l4 W1 k1 w3 A0 M5 F7 h8 y8 G	拉伸强度/MPa 9 ?5 \|0 D# k6 @1 C	断裂伸长率/% * x7 ]& x* B- A	撕裂强度/kN·m-1 0 n+ c# c8 p0 c+ Q- @3 P1 u. x	硬度(HA) 2 j6 Y" f- P4 D+ ~; ?
2 ) N) i1 B" w/ u8 i( H	0.1971 3 P* z( L( Q% m1 R* ?	1.781 # D. B( o" Q% Q. n, ]' Q' x	320 1 t9 A# S4 y9 h) _4 c	10.36 ( s0 N% H9 e2 J$ p4 s5 O	50 9 y" n0 V( I8 h& q+ e
3 " V) [% c) J5 e: t' X& E	0.1230 ; F5 }' ~) ^: S4 r5 C	1.137 1 q$ h* B8 X; k/ \) b0 G( }5 v! s	299 * ^# Q- o% `3 ~" ?; h	7.244 1 i# X- z; d& b& E. P7 f, \|. x	37 , Y3 d+ c$ n8 x) P
4 6 _- X) Y# a# v2 d	0.1050 9 o. W. U7 c. K' X1 h5 A	0.955 ' R7 N7 J7 w2 K/ \|8 G+ x	245 # \0 l6 Y$ R7 n	5.791 ' F. U: d6 ], O" o	30 y: d. T& r, k. E
5 , U `4 K! b; ~/ V5 S& y2 J	O.0948 ; @0 m' I5 ?! l8 c) B: P	0.893 5 f# ?2 G1 A- I" h2 A% x	203 9 Z ^! C$ g9 ~7 R! [' d	5.471 6 `' C/ E( n" r9 X( C	26 ! G* _# T P. m9 A9 k
6 % m* C7 X3 C3 I' ^8 E, Q2 K	0.0784 8 y! A; R6 ~4 Y+ i( m4 b# p; _	0.730 2 t, k. ]+ i, k/ B h3 h* b0 ^1 C	145 9 E- c! L0 I& R& w; P# Y	4.979 0 t$ V# @" H! t* M3 s	23 + m( \1 I8 d8 y- v a' G9 u- H$ A

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。

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

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 $ i1 M4 z- `5 y z- T	密度/g·cm-3 / b. h/ U# b) s	拉伸强度/MPa ! S: A0 P7 J. D	断裂伸长率/% 3 `- I# b1 X- o) v* T5 }	撕裂强度/kN·m-1 7 E1 x5 i; E# D	硬度(HA) / Z* a* X# _# N1 J: I" A
1.00 $ D- N$ o6 h4 ~, h7 J, p# [	0.1374 ! c- v B2 D2 [/ e5 I	1.512 1 g- i. \% H6 O8 a' K	299.8 3 N: i, {. V W9 D0 M2 J	7.244 # h8 Y3 e* s1 \|! g$ D& u) P* ^( L	37 ) s- U" r, S' e o0 w
1.25 : _3 g+ i- U/ D	0.1431 6 ?. ?; f8 q+ ~( P4 h8 f	1.797 2 N# m* k; Q( l" ?/ E' d	278.8 3 u& R" I6 v6 g	8.099 6 ^) @2 U, E' ^2 x' J	38 - h$ L5 q: q) m7 u5 j" M h
1.50 , ^; \|" I9 [) ~0 A, O- d* y	0.1450 1 z0 u% g. s2 y# C	1.657 % O0 Q. @- V d# C	228.1 % O! O# c8 x1 u7 @0 a	8.801 " ~! E6 @0 N# m0 g	39 , U9 T8 K% k2 M+ U' m2 p- \|* S
1.75 7 Z' r5 \9 h1 h, Z+ u+ B	0.1480 0 {6 C; z5 w# k; p2 f6 r K	1.787 ' S0 O% l% d+ d4 d/ Y9 [	212.8 {) m) t% k& v6 l% }8 ~8 D1 t	10.13 & l2 V6 k; D1 V. l+ q: Z( C	39 9 Z9 ^! w9 d, p% ~2 P2 ]/ M
2.00 2 \|* f. ]& n0 S, m: _) r T	0.1560 * a9 {# ]6 i/ v% g	1.813 ) L/ y2 c8 @7 g' L	224.9 : ]4 X+ u$ k- C5 U	10.53 1 q; _' t& u" A8 [; G: e	42 5 t% x7 z3 T3 v3 q2 M0 i

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。

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。

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。

1 实验部分

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。

1.2 仪器与设备

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。

1.3 性能测试

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。

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

1.5 试验配方

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。

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

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

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

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

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

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。

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

表3 发泡剂用量对发泡材料性能的影响

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/%	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

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。

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

表4 交联剂用量对发泡材料性能的影响

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

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。

2.2.3 CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

表5 CaCO3用量对发泡材料性能的影响

Tab 5 Effect of CaCO3 content on property of foamed material

CaCO3用量/份 ; A* D. s3 L3 ]" K: Q	密度/g·cm-3 , E. @! y0 N) G- Q, h+ l	拉伸强度/MPa - K+ A- P# y0 R& H	断裂伸长率/% 8 n; s, J* M. m0 P. ]	撕裂强度/kN·m-1 . _% e) F1 `+ R* v, _5 q	硬度(HA) m4 t5 l8 t4 {5 k6 ^
20 6 d/ [% R5 B! S: R) I: q& r: @0 T! D	0.1231 * u, b8 ?: @4 \1 n	1.387 $ f6 \|; l* f$ @' q s: {9 T6 g	299.8 $ \( u2 D/ w* [0 C" b	7.244 # L. K1 q7 j0 R0 H/ S	32 & J" ?% a: ~/ O; C: Y
30 0 i: U/ H' W- ^0 o) w( Q2 \	0.1270 / b% B8 Q- ]3 P# {) g ^7 `	1.418 6 X+ f1 ?5 I2 B# K, ^( o' g	293.1 $ g P% C+ ]! O- u* m* o	7.201 # z1 Y K/ O) A+ x& G) N	33 . [$ l; K$ O" M3 [
40 - A4 Y# y, x7 F; S	0.1382 3 v1 K- H5 o* M2 F2 [	1.402 ! x% _5 F7 l2 Q8 i7 [	212.3 + V9 ], V+ O) Z' E4 y	8.126 0 t4 E1 K7 ?/ S# ]9 r	34 \| s1 _# n9 ~# C
50 6 G0 Q1 R$ v! y! _. y+ N6 V; Q	0.1444 6 \|& ]0 R" @0 Q8 Z0 N$ P% b	1.438 0 n+ U. o& a7 J0 C2 ?$ G	205.7 ! n( y8 }: U3 P4 X; l	8.494 + r' X+ s' y5 C" }9 p$ M. Q	33 1 I" i, o$ ]! A- H% j' ~0 y8 ]& w1 M3 B
60 % v6 ]; {% M, C	O.1521 5 U5 z+ n, t* v	1.457 4 u+ t3 f3 o& q2 A2 U( m" d. d8 Q1 b	200.1 ) J' T* p7 P x9 D+ J	8.790 + c T$ M* J! P' g1 f* I	35 ; E( W% f( W: s" w* r

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。

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。

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 · 发表于 2011-1-7 10:20:15

好东西学习了谢谢额，可惜数据表没看到LZ继续额。

FEIZHAO · 发表于 2011-1-7 11:41:37

资料不错，楼主辛苦了。

peterptchu2002 · 发表于 2011-1-7 11:46:34

感谢LZ了！满好的资料！

denjinlin · 发表于 2011-1-17 12:01:32

资料不错！谢谢楼主分享

hanchq · 发表于 2016-1-20 19:53:48

好资料，学习了！

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