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摘 要

本文利用固定橡塑比（60/40wt%）的EPDM/PP体系，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出，研究酚醛树脂硫化体系与螺杆转速对动态硫化EPDM/PP弹性体性能的影响。测定弹性体材料的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸永久变形、凝胶含量等。结果表明：酚醛树脂使用量为8份、SnCl₂·2H₂O为1份、螺杆转速为400rpm时，动态硫化EPDM/PP弹性体的性能较好，拉伸强度为17.9MPa，断裂伸长率为241.2%，拉伸永久变形107.1%，且通过SEM分析了动态硫化EPDM/PP弹性体材料的界貌特征。

关键字：酚醛树脂 动态硫化 剪切应力 三元乙丙橡胶 聚丙烯

Effect of phenolic resin curing systems on the mechanical properties of dynamic vulcanized EPDM/PP theromplastic elastomer

Abstract

This paper studies using the fixed rubber plastic ratio (60/40wt%) of the EPDM/PP system,using a twin-screw extruder to melt extrusion,influence of phenolic resin curing system and screw speed on the properties of dynamic vulcanized EPDM/PP elastomers.Determination of the tensile strength of the elastomeric material, elongation at break, tensile set, the gel content. The results showed that: a phenol resin is used in an amount of 8 parts, SnCl₂·2H₂O in an amount of 1 part, when a screw speed of 400rpm, better performance dynamically vulcanized EPDM / PP elastomer, a tensile strength of 17.9MPa, elongation at break of 241.2 %, 107.1% tensile set and analyzed by SEM dynamically vulcanized EPDM / PP elastic boundary physical characteristics of material.

Key Words:phenolic resin dynamic vulcanization shear stress EPDM PP

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 引言 2

1.2 论文的研究背景 2

1.3 国内外的研究现状及应用 3

1.4 不同的硫化体系 5

1.4.1 硫磺硫化体系 5

1.4.2 过氧化物硫化体系 5

1.4.3 酚醛树脂硫化体系 5

1.5 酚醛树脂硫化体系机理 6

1.6 本文研究的目的及内容 7

第二章 实验部分 8

2.1 原料 8

2.2 仪器设备 8

2.3 试样制备 8

2.4 性能测试 9

第三章 结果与分析 10

3.1 酚醛树脂用量对EPDM/PP TPV性能的影响 10

3.2 螺杆转速对EPDM/PP TPV性能的影响 11

3.3 SnCl₂·2H₂O用量对EPDM/PP TPV性能的影响 13

3.4 EPDM/PP TPV扫描电镜分析形态结构 15

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 20

第一章 引言

1.1引言

PP是一种重要的高分子材料，其物理性能优异、耐应力开裂性能和耐磨性好，并有较好的耐热性、优良的化学稳定性和电性能以及优异的加工性能，因此得到广泛的应用。EPDM是一种综合性能较好的橡胶，它的分子链上没有不饱和键，因此与其它橡胶相比，具有更好的耐老化、耐介质性能和更优异的物理性能，但其强度不高。将PP与EPDM按一定比例共混，所得的共混物兼具二者优点，保持了EPDM的高弹性，克服了EPDM塑炼时的粘辊性，有很好的抗疲劳性能、良好的耐磨性能和耐介质性能、很高的撕裂强度以及有意的耐臭氧和耐候性能^[1]。

三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体具有优异的耐候性、耐臭氧性能、和良好的高温性能、电性能、冲击性能等。此外EPDM/PP可采用标准的热塑性塑料加工设备进行加工，具有加工简单、可连续生产、加工成本低、边角余料可回收利用等优点。因此EPDM/PP热塑性弹性体由于在原料、性能及产品价格等方面的竞争优势，故发展较快。

1.2 论文的研究背景

在20世纪50年代，热塑性弹性体（TPE）的成功开发受到了研究者们的广泛关注，这种新的高分子材料兼有橡胶和塑料特性，在常温下条件下显示出橡胶弹

性特征，而在高温下又能塑化成型。TPE的加工不需要像传统的橡胶加工那样需要复杂的配方及加工过程，它可以直接利用吹塑、注塑、模压、挤出等传统的塑料加工方法加工成各种制品，成型周期短且工艺简单，并且其残旧制品和边角余料可进行回收处理再利用，既节约了成本，又减少了对环境造成的污染^[2]。由于TPE兼有橡胶和塑料特性，所以不仅能满足人们对材料加工性能和力学性能的要求，而且对于降低劳动强度、提高经济效益、简化生产工艺、节约能源，特别是对于环境保护起到了积极而有效的作用。

动态硫化热塑性弹性体（TPV）是通过动态硫化技术将现有橡胶与塑料进行复合，制备出的一种特殊的高性能热塑性弹性体。可采用热塑性塑料的加工方法和加工设备进行加工成型，并且其残旧制品和废角料可回收再利用，成功解决了世界上普遍存在的橡胶加工及回收再利用难的问题，其被称为是继天然橡胶、合成橡胶之后的第三代橡胶。它是一类适应能源环境友好型和资源节约型社会需求的先进“绿色”弹性体，是世界橡胶材料发展的重点方向之一。

动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体（EPDM/PP TPV）是最早应用于实际，并成功进行工业化生产走向市场的一类热塑性弹性体。它兼具PP的加工特点和EPDM的性能特点，是目前应用最广泛的一种热塑性弹性体材料^[3]。动态硫化是制备高性能TPV的关键技术。采用动态硫化技术制得的橡胶与聚烯烃树脂共混物（TPV）材料具有更优异的弹性、强度、耐热、耐介质等性能.动态硫化技术是一项复杂的高难度的反应加工技术，至今只有美、日、荷的几家大公司掌握高附加值、高难度的TPV制备技术^[4]。我国于1982年开始进行了EPDM/PP TPV的研究。1985年及1992年，殷敬华和朱玉俊分别制备出了EPDM/PP TPV，并申请了专利。国内北京化工大学和山东道恩北化弹性体材料有限公司开发了较为成熟EPDM/PP TPV的生产技术。

1.3 国内外的研究现状及应用

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