功能型EVASBRTPV及EVAEVMTPV的结构与性能

1、功能型EVA/SBR TPV及 EVA/EVM TPV勺结构与性能本研究采用动态硫化法制备出乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/ 丁苯橡胶(SBR) 共混型热塑性硫化胶 (TPV), 对其力学性能、 微观形态结构、 动态硫化过程中橡胶 相勺形态演变、 Mullins 效应及其可逆回复、压缩永久变形及其可逆回复等黏弹 行为进行了系统的研究，并考察了橡塑比以及橡胶相的增强对 TPV性能的影响； 采用金相砂纸为模板,通过对EVA/SBRTPV表面的模压复型，获得了具有微米粗糙 结构的表面,接触角显著提高。采用熔融共混法制备了 EVA-炭黑(CB)/苯乙烯-乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)复合

2、体系,研究了其PTC行为。此外,采用动态硫化法制备了 EVA乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)TPV研究了 其力学性能、微观结构以及拉伸模式下的 Mullins 效应, 并在此基础上 , 通过向橡 胶相中引入交联聚丙烯酸钠(CPNa AA),获得了吸水膨胀型TPV,并对其力学性能 以及吸水性能进行了表征。 主要研究结果如下 :(1) 采用动态硫化法制备了系列橡 塑比的EVA/SBR TPV当 EVA/SBR质量共混比为 30/7040/60时，所制备的TPV 表现出较好的综合性能 ；对动态硫化过程中的取样进行选择性刻蚀 ,之后采用 FE-SEM观察到了动态硫化过程中橡胶相的形态演变,随着动态硫化时

3、间的增加, 橡胶相在交联的同时被逐渐撕裂成碎块 , 并最终演变成为分散相 , 当动态硫化时 间为8 min时,橡胶相呈现出稳定的类球状形貌,其粒径大小为36卩m;分散相的 尺寸随着动态硫化时间的增加而逐渐减小,TPV的力学性能获得改善。通过在EVA/SBR TPV的橡胶分散相中填充CB对TPV进行了增强研究,随 着CB填充量的增加，TPV的拉伸强度、撕裂强度以及邵 A硬度均有所增加，但断 裂伸长率和扯断永久变形逐渐减小,当CB填充量为40 phr时，拉伸强度达到最大值;采用聚烯烃弹性体(POE)取代EVA/SBFTPV的部分树脂相EVA,当 EVA/POE/SBR 的质量共混比为25/5/70

4、时,TPV综合性能最佳,表现出较低的硬度以及较高的断 裂伸长率；在EVA/POE/SBR TP的橡胶相中填充 CB,随着CB填充量的增加,TPV 的拉伸强度、撕裂强度以及邵A硬度逐渐增加，断裂伸长率和扯断永久变形逐渐 减小,CB对EVA/POE/SBR TP具有较好的增强效果。（3）研究了 EVA/SBR TPV在 拉伸、压缩两种模式下的 Mullins 效应。Mullins 效应的研究表明 , 在相同的应变下 , 最大拉伸 （压缩）应力及内耗的 最大值出现在第一次拉伸 （压缩）, 但在第二次拉伸 （压缩）过程时即出现显著的下 降,而在随后的拉伸 （压缩）过程中,仅发生略微的下降。 相同应变下

5、的残留应变则 随着拉伸 （压缩）次数的增加而增大。增大应变时 , 最大拉伸 （压缩）应力、内耗及残留应变均显著增大。EVA/SBRTPV与 EVA/POE/SBRPV的拉伸 Mullins 对比研究表明,EVA/POE/SBRTPV具有更 低的内耗值,即POE的加入可以显著增加 TPV的弹性;EVA/SBRTPV与 EVA/SBR/CB TPV的压缩Mullins对比研究表明,EVA/SBR/CB TPVM有更高的内耗值。CB增强SBR硫化胶的Mullins效应的放大器效应的研究表明,增大压缩应变 和提高CB含量,均可表现出Mullins效应的“放大效应”。对EVA/SBR TPV及 EVA/

6、SBR/CBTPV的压缩Mullins的可逆回复及其机制的研究表明,在室温条件下, 特定压缩比下的最大应力仅能部分得以恢复 , 提高热处理温度有利于促进 Mullins效应的可逆回复；当热处理温度为80oC时,EVA/SBRTPV的可逆回复效果 最佳。 对系列橡塑比的EVA/SBRTPV的压缩永久变形及其可逆回复进行了研究, 实验结果表明，增加橡胶相含量和提高热处理温度，均有利于促进TPV的压缩永 久变形的回复 ;对压缩永久变形可逆回复的机制进行了探讨 ,并采用广义Maxwell 模型对压缩永久变形的可逆回复过程进行了描述 , 定量研究了橡塑比和 热处理温度对可逆回复各阶段松弛时间以及松弛活化

7、能的影响。 (5) 采用不同目 数的砂纸为模板,对EVA/SBRTPV勺表面进行模压复型,构建了具有微米级结构的 粗糙表面 , 对其接触角进行了测试 , 实验结果表明 , 构建的粗糙表面可以显著提高 接触角。 采用动态硫化法制备了系列橡塑比的 EVA/EVk共混体系,对其力学性能、 微观形态结构以及拉伸 Mullins进行了研究。实验结果表明,当EVA/EVM勺质量 比为30/7040/60时,TPV具有较好的综合力学性能。通过向橡胶相EVM中引入吸水材料CPNaAA,制备吸水膨胀型TPV，随着CPNa AA含量的增加,TPV的力学性能下降明显，但吸水率获得显著提高,当CPNa AAt 量为60 phr时,288 h时TPV的吸水率可高达756% (7)采用熔融共混法制备了 不同质量比的EVA/CB/SEBSS合体系，分别对EVA SEBS的体积膨胀