文 献 综 述

热塑性弹性体(TPE)^[1-2]也称热塑性橡胶，是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温下显示橡胶的高弹性，高温下具备热塑性塑料可塑化成型特点的高分子材料。也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。TPE按其成分不同可分为:苯乙烯类（TPS）、聚烯烃类（TPO）、聚氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、聚酰胺类（TPAE）及氯乙烯类（TPVC），其中，聚烯烃类TPE是发展较快的一个品种。EPDM/PP TPE是聚烯烃弹性体的主要品种之一。TPE具有环境友好，优良的着色性、耐候性、耐温性、抗疲劳性，可循环使用降低成本等等优势,可广泛采用注塑、挤出、吹塑及模压等工艺加工成型， 应用范围遍布汽车、建筑、医疗、电子、电气及机械等领域。

在热塑性动态硫化橡胶^[3-4]（Thermoplastic Dynamic Vulcanizate:TPV)作为TPE的一种特殊类型，相比于TPE更加强调了共混方法是动态硫化（Dynamic Vulcanization）。该方法是指橡胶和塑料在高温度场和高剪切应力场的作用下熔融共混，通过加入交联剂，使橡胶得以交联，同时剪切应力使交联的橡胶聚集体分散成微米级的小颗粒，并在塑料连续相中均匀地分散开来，其中硫化橡胶颗粒为分散相，塑料为连续相，两者形成典型的”海-岛”^[5]结构。橡胶/塑料共混物动态硫化后得到抗永久变形、机械性能、耐疲劳性、耐热性、耐温性、溶体强度、热塑性加工性能都较好的共混物。TPV主要应用在工业用品^[6]和消费用品^[6]上。工业上主要应用在建筑行业和电子、电气行业。

1、EPDM/PP TPV 的制备

①原料的选择

本课题主要研究运用在汽车密封条的热塑性材料。汽车密封条材料绝大部分都是采用三元乙丙橡胶（EPDM）。由于三元乙丙橡胶是由乙烯、丙烯单体加入少量非共轭二烯烃聚合而成，其结构特点是聚合物分子主链上无不饱和双键，而在支链上引入了不饱和键，因而具有优良的耐天候性、耐热性、耐臭氧、耐紫外线性以及良好的加工性能和低压缩永久变形，是生产密封条的首选材料^[7]。

由于EPDM和PP的分子结构、极性和溶度参数接近， 二者相容性较好， 不需进行增容处理就能很好地共混，因而在热塑性硫化胶TPV多以EPDM/PP共混体系为例进行动态硫化。因此，原料选择为EPDM和PP。主引发剂分别选用DCP、BIPB、DBPH^[8],主引发剂的作用：提高硫化速度，缩短硫化时间。辅引发剂选择TAIC,辅引发剂的作用：TAIC会使硫化的焦烧时间略为延迟，随着硫化时间的延长，助交联剂出现明显的促进交联效应。更多解释内容在下文的”过氧化物硫化剂”章节中讲到。抗氧剂选用1010（四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯）和DSTP（硫代二丙酸二（十八）酯）,主抗氧剂1010对聚丙烯、聚乙烯有卓越的抗氧化功能，可有效地延长制品的使用期限。DSTP为优良的硫酯类辅助抗氧剂，其抗氧化效能较DLTP高，挥发性低，热加工损失小，无污染，不着色，常与主抗氧剂1076及1010、CA等并用有极好的协同效应，DSTP广泛用于聚乙烯、聚丙烯、ABS树脂等石油产品中，一般用量为0.1%～1.0%。活化剂选用硬脂酸和氧化锌（一般为5份），硬脂酸为有机活化剂，用量不宜过高，还起到加工助剂的作用。氧化锌^[9]为无机活化剂，氧化锌的加入使胶料的硫化程度较深，压缩永久变形较小，有助于提高耐热性能。

②制备设备

用于制造TPV的共混设备主要有：开炼机、密炼机和双螺杆挤出机。本实验主要使用双螺杆挤出机制备动态硫化热塑性弹性体。

③硫化体系