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。
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/ d: E! f! L* j  f    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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$ U. q" |+ m+ @$ c' F    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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  V, N9 c) I0 f' o  i. k    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。

; U9 c. l! a$ ~7 K    1 实验部分
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    1.1 主要原料
, S+ e6 j- A' f( z6 ~7 @3 |
' x2 W0 V, k/ b$ U- j    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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" d9 x8 a. A/ U: h4 P0 o    1.2 仪器与设备
/ j' U" z) M% R( m
    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
& D! _& X( L) d& T  V* Z$ M. B
1 ~# o" J/ _' y* `2 I. z    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
# g2 _! J4 S" m1 j- ]
    配料→双螺杆挤出→造粒→模压发泡成型→停放→制样测性能

& @0 ?: M4 \1 f" I    1.5 试验配方
, W2 m. t) J" p% e
    1.5.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料
* f0 B7 @- |7 L3 t
    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。
% Z- A3 D. n& a- |) d6 E
4 u5 w; d  _2 o  _2 w' `7 D; N    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。
6 m- A* @, M( x. ^8 s/ o
    2 结果与讨论

  G* W/ v0 Q$ \) Y* W# \! T9 N    2.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料
5 z/ [' {: z2 T2 ]
    2.1.1 SEBS用量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响
: R: K. q0 _2 }2 }$ P
    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。

( t$ }& p) L1 u) ]: C6 b! t* _+ 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/% % ]4 M2 g# U# N: s* @	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
0 , k0 D: b/ h2 X8 \5 l	0.1252   S- N* k7 _' c# g& |	1.464	190 ( _' B/ M" U$ O& ~9 l: o	6.230 ' E7 m4 j) ]0 T: n	42
5 5 i: T9 y% [( [; Q	0.1244 : Q; r6 Q% D; n/ x7 u5 Y# v  W5 p	1.401   d1 B* ~; h1 G5 z4 D	219 / ?% T, V% d0 z) ?	6.030 ) K) F. f) B) O7 t& H! h  A6 a	40
10	0.1253 0 [7 r9 h9 Z% Y4 c	1.330	234 1 f6 }+ \- R+ n( G1 m% G( ?	6.608	39 + I8 k# D9 y& k6 e/ b
15	0.1203 * P, }- R% @* p. R; n	1.289 # G8 J3 ]( V) M: S! q' c  i	263 $ v5 S7 K4 w; h2 ~  q- T' F  L	6.072	32 8 r) J$ p/ Y! i
20	0.1289	1.211   Z& _& L% N# V6 y2 x& [1 ~	280 + _' x) r) z7 a# }1 Q	6.282	32 $ m' E" p5 N1 x) Q1 |5 ], ^& X
25	0.1230 8 }  {6 y# O+ ^' _% n; ?	1.137	299	6.340 1 V4 R) R4 K2 a	30 * ^( d& z( @" V2 A" |" ^' L

   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。
" V% D' B4 R6 _/ V
    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。
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5 |% V/ v2 ]" I4 @8 E    2.1.2 SEBS充油量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响
+ R4 [4 g7 q* Q% E6 u
/ U+ V1 ?. l5 c    表2  SEBS充油量对发泡材料性能的影响

( T* S, [4 T1 O1 Y9 @8 i    Tab 2  Effect of extender oil content of SEBS on property of foamed material

SEBS充油量/份 4 ~+ R% E  f0 i  L: L3 u1 L	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa : E, d) n( v3 d6 b/ D; G	断裂伸长率/% + u5 a5 }! F5 A( C, `	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA)
50 2 T6 L6 q" c, n# z' [	0.1275 . ^5 ?! k" u) n' r" z	1.403	305 - I+ T7 O% U; Q: V$ p	7.437 4 K% H2 d7 {9 r8 l4 x5 c  j	37 * e3 V- D/ ]. x! h: ]$ ?; B. j
100 5 m4 \4 x5 a& t	0.1230	1.211	299	7.244	33
150 2 w0 c/ i7 B; X" y+ x9 ^	0.1241	1.250 2 s! b) _+ A- e  S+ r: M	332 8 K0 i# T# f8 K0 k* `	6.527 $ f# D  y' u- K, V# ]	27 2 d! ~7 ]" S' M" C  {  y/ d
200	0.1223 + `* n$ s: ^. |6 |4 d0 `, ?	1.100	328	6.853	25 3 g9 ~4 l' Z5 v) r
250 * y8 _7 v. {: R( ]- ^' F7 M# r3 w4 k	0.1211 ( i; p* `2 d4 V+ R0 }  x7 U	0.810 : k1 x* l: G9 K4 W+ g, d. J	333	6.989	15

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& W! D) I- F* B+ _. m( R& W) _    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。

7 j9 X+ i6 J2 m& w3 ?; V+ r    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
' Y1 L6 Y0 ?) N/ x$ B" k
    2.2.1 发泡剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
- Q& d+ ]7 |4 A% y6 V6 Q0 H
    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 " h& L; \: c2 H0 U3 f( p	密度/g·cm-3	拉伸强度/MPa 2 u; v8 I9 i" {% V# l	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1	硬度(HA) 0 I2 L1 a' C) I: u4 i
2 1 ?+ k: V, Q5 G. C5 C' T	0.1971	1.781	320 ) b( Q2 ~3 ~# K. }- ^9 T* k	10.36 8 z( [: @" s7 T' G( Z  \. d	50
3	0.1230 3 J& U2 F* i2 T	1.137 4 a2 u: j* m( {1 ^	299	7.244	37 . m1 K6 [5 g2 W* N/ n- X& V
4	0.1050	0.955	245 ' Y8 x% z" o1 z2 m	5.791 2 a; S- Q7 h. t, K9 M  |	30 1 J& k/ l4 W! p  b
5	O.0948 6 S5 d) ~" x+ [8 k, P) k; e# i( L	0.893 9 e  t1 e. ?3 f	203	5.471 % s4 S- h, |3 u' N+ Z	26 , M/ `9 \* n" e4 V* A5 h& c  P
6	0.0784	0.730	145	4.979	23 , R: ^0 i2 u% x: U' W, h

( J; k5 Z0 x8 M. H1 M( x& v    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。

! J7 z; z' U9 d3 U: K0 L' @    2.2.2 交联剂用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响
( q3 I. p  T: I+ l6 c
    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响
7 o: l% M. o3 F
    Tab 4  Effect of crosslinking agent content on property of foamed material

交联剂用量/份	密度/g·cm-3 3 ?3 \! d; c6 E0 f! }2 K& g1 \	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	撕裂强度/kN·m-1 & J# ?& N4 G3 w6 {	硬度(HA) ) i( w- [% o. P: b; J! ?2 k4 e. F
1.00 2 h. m5 |6 g& y" [4 C/ d  o8 J, ?+ ~	0.1374 , ^& a7 k: |7 ?* o3 o( e* {	1.512 & x6 ~: g2 T, t, ?) y. v9 T( P- W	299.8	7.244 * ]# k. Z* I9 D5 |. g% G/ M	37
1.25	0.1431 5 \! G6 B5 B9 X	1.797 : a" f  B" Q6 J* m	278.8 , E" M5 \) c  \9 s2 u	8.099	38 5 H. Q1 H: G  t8 Q& f
1.50	0.1450	1.657 " R2 d- N6 E  m% I, }	228.1 3 w" s, F3 D: T( M/ g* L	8.801	39 8 q( d4 ~- A9 u
1.75	0.1480	1.787	212.8 2 M+ W$ M, N$ }	10.13	39   X$ b3 l, s2 h3 _  j$ ^% H/ f" y
2.00 9 \) T0 F' `) \) A8 Q	0.1560	1.813	224.9 0 k1 m6 {7 {$ J8 a/ n# U	10.53 3 [+ ?% `  ^2 B' c5 k& _	42

/ [; ^. x2 j5 ?1 p. b0 i   
6 U- x, p3 I4 x& L0 ~: d# ^    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。
( X0 q; H9 X9 G
& p" q* |% V* |: c    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。
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7 I6 K, U5 J2 M& U    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。
" _4 _  N: M, M5 y5 U
4 P+ J2 C- n$ H) f    1 实验部分
6 f& f% q6 c4 B2 C6 q( p
% k1 P* e7 e$ @8 L2 {! g# o& G) H    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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0 J+ o+ N- H" \    1.2 仪器与设备
0 e! V" W+ n. K" [+ L1 ^: f+ B
    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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; \1 G! A4 k) Y' f. c7 c: I    1.3 性能测试
0 L6 f) z% O! @& c7 v1 |. h2 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。
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    1.4 工艺流程

1 r  ^- d/ n8 j# i' q9 X    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
: H  V& X2 {+ g& R" [0 j" b
; z; u, i  l& L; y/ X' b1 K! u5 s3 k    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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    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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# Z1 q8 b( H4 L+ Z% h* |# W+ 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。

: f+ A) p3 ^4 D! u. @. z' k    2 结果与讨论

    2.1 SEBS应用于LDPE/EVA发泡材料
" _* k; f0 U; O& O+ ^% J
" t6 _! M. i1 x* P    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。
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    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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+ Z( }0 E7 W7 {6 e    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。
7 Z1 c; x; [8 L$ @% t
    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
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    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

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    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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0 E, B& U0 Q; v* W5 O7 i    2.2 发泡剂、交联剂、CaCO3用量对LDPE/EVA/SEBS发泡材料性能的影响

8 t5 W2 x! |. i" ~6 S* P$ U0 m9 B    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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    表3  发泡剂用量对发泡材料性能的影响

& N" n1 b7 V) `! K  D( ^( q% Y/ M    Tab 3  Effect of foaming agent content on property of foamed material
2 o! y8 T( p' K! T' b. A& T

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

2 w$ S$ a' a$ G: }6 c    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。
4 L) I8 U. e2 v  z$ G
9 J- [! |/ ?; _; E    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
9 m2 B* f% z6 D" L- N% t, v
5 ?0 z4 Z3 i9 g6 |; j    表4  交联剂用量对发泡材料性能的影响

% j; I; z+ {5 r

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

% H" B7 [4 q3 \+ F) G" F
3 s* `' ~/ W- Y# g7 o4 \    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。
3 E2 h+ h+ R6 w. |% Y# M5 ^/ ]
    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
3 Y* \' y0 v% B; v  f
' z  w$ J! R0 l) @% ~: n    表5  CaCO3用量对发泡材料性能的影响
: m* _: C8 Y& u: l# @: k7 h
    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 ! H4 \+ G/ t$ [: I8 _# t1 B	断裂伸长率/% + B7 B4 V) R% m	撕裂强度/kN·m-1 , X# y9 c8 }+ q. d( N	硬度(HA) 5 h, P. ~# E  n6 U( a# n! }6 O/ w  ^
20 3 y2 z8 k) a% j& Q+ a	0.1231 1 H/ y+ c- e% \, d	1.387   t9 V) y, b  c6 z. P" p7 k& r# _	299.8	7.244 ) O5 H- J; s, i0 V' A, S	32
30 4 |, g' e6 P& c" m( R- z7 m	0.1270	1.418	293.1	7.201 + A+ L5 c$ z8 Y# v) U/ `" {% i) r1 ^	33
40 , P3 @+ t5 c6 _) L( p- N	0.1382	1.402	212.3	8.126	34
50 6 A- D6 {( B3 h  @	0.1444	1.438 1 E7 ]: V8 R# J" P	205.7 9 @2 ^' E$ C$ w+ ~4 u) K' W8 U+ b% K	8.494 6 G1 F4 n/ ?6 Y1 F) C) A	33 9 o& Q( I9 ~7 f3 p0 {$ n# L8 o$ {
60 4 \! Q) Z$ V* y, e	O.1521 $ [* f3 `0 }# `! m0 _$ f	1.457 : z! h2 J! W7 f; E% {7 N% E	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。
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    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
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$ N: B4 S3 U7 b- k! J7 U* Z    ])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。

, Y7 [9 L  e( O2 `# Y# d; j    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。
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    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！