基于EMA热塑性弹性体的热致型形状记忆高分子的制备与性能

以乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)制备热致型形状记忆高分子,通过伺服控制拉力试验机、差示扫描量热分析、拉伸夹具和电热恒温水浴锅研究了其力学行为、取向结构、结晶行为及不同变形模式下的形状记忆行为,并研究了形状记忆效应受到预热温度和回复温度的影响规律。结果表明,EMA拉伸样品的表面存在明显的取向结构,这为其形状回复提供了驱动力;EMA具有良好的结晶性能,且熔融温度为98℃;拉伸、螺旋和卷曲模式下,EMA样品均呈现出良好的形状记忆效应;当变形温度接近EMA的熔融温度时,EMA样品的形状固定率大于95%且形状回复率大于90%;EMA样品的形状回复速率会随着温度的升高而加快。

EMA/NBR热塑性硫化胶Mullins效应及可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),并表征了微观结构,还研究了其压缩Mullins效应及可逆回复机制。结果表明,EMA/NBR TPV在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应;在特定压缩应变下,其最大应力、内耗和tanδ在第1次压缩时出现最大值,在第2次循环压缩时内耗和tanδ发生大幅下降,之后下降趋势减弱;提高热处理温度,二次单轴循环压缩最大应力回复明显增强,且在80℃时回复程度最佳。FE-SEM研究表明,外观不规则的NBR硫化胶粒子均匀分散在刻蚀样品表面,粒子尺寸为2~10μm。

CB补强NBR静态硫化胶的强化Mullins效应研究

采用炭黑(CB)补强丁腈橡胶(NBR),对其力学性能以及压缩模式下Mullins效应的强化效应进行了研究,并探讨了CB含量对压缩Mullins效应的增强机制。结果表明,CB补强NBR硫化胶的压缩强度和模量均获得了显著提高;CB补强NBR硫化胶在单轴循环压缩过程中出现了明显的Mullins效应,即在特定压缩应变下,其最大压缩应力在第1次加载-卸载循环压缩时达到最大值,在之后的循环压缩中发生不同程度的下降;提高CB含量以及增大压缩应变,Mullins效应明显增强。

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的非等温结晶动力学

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),利用差示扫描量热法研究了EMA/NBR TPV及纯EMA的非等温结晶动力学,并采用Jeziorny法和莫志深法对TPV及EMA的非等温结晶机理进行了探讨。结果表明,TPV、EMA的非等温结晶行为均可用Jeziorny和莫志深法的动力学方程进行描述;与EMA相比,TPV具有较高的结晶起始温度、较慢的结晶速率及稳定的结晶度。

NBR/EMA TPV压缩永久变形的可逆回复及机制研究

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),研究了橡塑比及热处理温度对压缩永久变形可逆回复的影响,探讨了可逆回复机制,并通过数据拟合,构建了可逆回复的物理模型。结果表明:随着橡塑比和热处理温度的提高,TPV的压缩永久变形的回复速度和回复程度均有一定程度的提高,且EMA/NBR质量比为30/70的样品在60℃时可完全回复;通过模型构建,研究橡塑比和热处理温度对回复的不同阶段的影响。

炭黑增强氯丁橡胶硫化胶压缩Mullins效应的强化

研究了炭黑增强氯丁橡胶硫化胶的力学性能和压缩Mullins效应的强化效应,探讨了炭黑用量对其压缩Mullins效应的增强机制。结果表明,炭黑增强后的氯丁橡胶硫化胶的屈服强度和模量均得到明显提高,且力学性能在炭黑用量为30份(质量)时达到最佳;在单轴循环压缩过程中,随着炭黑用量的增加,氯丁橡胶静态硫化胶的Mullins效应不断增强,并且在给定的压缩应变下,其最大压缩应力在首次加载-卸载循环压缩时达到峰值,在随后的4次循环压缩中仅发生不同程度的下降。此外,提高炭黑用量及增大压缩应变均可明显增强氯丁橡胶硫化胶的Mullins效应。