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摘 要

本文采用硫磺、过氧化物、酚醛树脂等硫化体系研究了双螺杆挤出熔融共混过程中高剪切应力对动态硫化EPDM/PP（60/40wt%）热塑性弹性体性能的影响，且通过SEM分析了动态硫化EPDM/PP弹性体材料的界面形貌。实验结果表明，随着螺杆转速的提高，在硫磺、过氧化物、酚醛树脂等硫化体系下试样的断裂伸长率和永久形变呈上升趋势，拉伸强度呈下降趋势。在硫磺、酚醛树脂硫化体系下试样的凝胶含量呈下降趋势，在过氧化物硫化的弹性体的凝胶含量呈先上升后下降的趋势。当硫磺为一份，转速为600rpm时，TPV的力学性能较优。；当过氧化物为2份，转速为600rpm时，TPV的力学性能；当酚醛树脂为6份，转速为400rpm时，TPV的力学性能较优。

关键词 EPDM/PP 动态硫化 熔融共混 高剪切应力

Abstract

In this paper, the use of sulfur, peroxide, phenolic resin cure systems studied twin-screw extruder during melt blending a high impact shear stress of dynamically vulcanized EPDM / PP (60 / 40wt%) of the thermoplastic elastomer properties, and analyzed by SEM 。the interface morphology dynamically vulcanized EPDM / PP elastomer material. The results show that with the increase of screw speed, elongation at sulfur, peroxide, phenolic resin curing system and permanent deformation of the sample is rising, the tensile strength is decreased. The gel content in sulfur, phenolic resin curing system samples are decreased, gel content in peroxide-cured elastomers increased first and then decreased. When sulfur is a rotation speed of 600rpm, the mechanical properties of TPV's better. ; When the peroxide 2 parts, speed 600rpm, the mechanical properties of TPV; as phenolic resin 6 parts, speed of 400rpm, the mechanical properties of TPV's better.

Keywords EPDM/PP dynamic vulcanization melt blending high shear stress

摘 要 II

Abstract III

第一章 前言 2

1.1引言 2

1.2 论文的研究背景 3

1.3 EPDM/PP硫化体系及其硫化机理 4

1.3.1硫磺/促进剂硫化体系 4

1.3.2过氧化物/助交联剂硫化体系 4

1.3.3酚醛树脂/助交联剂硫化体系 5

1.4 国内外的研究现状 6

1.5 本文研究的目的 7

第二章 实验部分 9

2.1 实验材料与设备 9

2.1. 1实验原料 9

2.1.2 实验设备 10

2.2试样制备 10

2.3 性能测试 10

2.4试样凝胶含量的测定方法 11

第三章 结果与讨论 12

3.1 动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的力学性能测试 12

3.1.1螺杆转速对凝胶含量 12

3.1.2螺杆转速对拉伸强度的影响及原因 13

3.1.4 螺杆转速对硬度的影响 15

3.2 SEM扫描电镜图片分析 16

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 前言

1.1引言

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。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。将EPDM与PP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和良好的高温性能、电性能、冲击性能等。

EPDM/PP热塑性弹性体具有优异的耐候、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温、抗冲击性能，其耐油和耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下，可以用普通热塑性塑料的加工设备进行加工，具有加工简便、成本低、可连续生产并可回收利用等优点。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]。

目前EPDM/PP主要应用于以下领域：

汽车：用于保险杠、仪表板、挡泥板、空气导管、轴承、电缆护套、软管、挡风玻璃密封条、防护罩、防震座垫、管件等。

电子电气：用于电线及电缆绝缘层及护套、矿山电缆、电动机支座、变压器外壳、配线壳、按键膜片、拼结带等。

建筑：用于高档防水卷材、玻璃幕墙密封条、门窗密封条、排水口密封件、卫生设备等。

机械：用于防冲杆、小脚轮、垫圈及垫片、胶辊、手持工具的手柄、软管外覆层等。

运动器械：用于球皮、球拍手柄、步枪托垫、潜水呼吸设备、滑雪杖手柄等。

用EPDM/PP制成的汽车保险杠具有高钢性、抗冲击性、耐损伤性、较好的光泽、弹性及易涂装等性能。用EPDM/PP制成的汽车保险杠在汽车高速行驶时受到冲撞不易碎裂，而且装饰美观，也可注射成型。在性能方面，EPDM/PP与聚氨酯差不多，而成本比聚氨酯低10%～20%，因此目前汽车保险杠成为EPDM/PP最具代表性的应用领域。可回收再利用也是EPDM/PP汽车保险杠发展的重要原因。

1.2 论文的研究背景

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。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。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。

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