Effects of Organic Peroxides on the Curing Behavior of EVA Encapsulant Resin

Compounds of poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA with vinyl acetate content 33%) with three different organic per- oxides, namely, dialkyl peroxide, peroxyester peroxide, and peroxyketal peroxide, were prepared with a twin screws extruder and a two-roll mixing mill. The cure behavior of the EVA compounds was analyzed from rheographs, which were obtained by a moving die rheometer (MDR) at various curing temperatures between 150?C to 170?C. The effects of organic peroxides on cure behavior were examined. The dynamic curing obtained by the torque rheometer provided sufficient experimental data to show that dialkyl peroxide is not suitable because it has a high half-life temperature and its by-products can discolor the final product. Peroxyester peroxide is good for curing at temperatures in the range of 150?C to 160?C, which accomplished an ultimate cure within 5 to 8 minutes. Also, the peroxyketal peroxide has higher performance, which decreased the optimum cure time to 3 minutes. The thermal decomposition mechanism of organic peroxide was applied to explain how the cure behavior is affected by generated free radicals.

交联剂DCP用量对POE硫化胶性能的影响

主要研究了聚烯烃弹性体(POE)的交联及补强后的力学性能情况,探讨了交联剂过氧化二异丙苯(DCP)的用量对POE力学性能的影响及其对POE硫化胶补强体系力学性能的影响。结果表明,DCP交联POE后,POE的主要力学性能都比未交联前有所下降;在用白炭黑、炭黑补强后,最佳DCP用量为2份。

基于DSC试验的DCP自加速分解温度的推算

采用差示扫描量热仪(DSC)对小尺度过氧化二异丙苯(DCP)的热分解过程进行试验研究,利用基于等转化率Friedman微分法对热分析试验所得数据进行动力学分析,得出DCP的反应活化能的均值为160.82 kJ·mol^(-1)最后运用热爆炸理论对25 kg标准包装条件下的自加速分解温度(SADT)进行推算。结果表明,利用等转化率Friedman微分法计算所得的动力学参数在整个反应进程中并不是常数,表明DCP的热分解反应是一个固态的复杂反应过程。多重扫描速率下计算所得的动力学参数较单个扫描速率法可信度更高,推算所得DCP的SADT值与美式全尺寸试验值基本一致。

过氧化物DCP母料的研制

研究了采用过氧化物DCP、将DCP制成母料、在DCP母料中加入分散剂、在加入分散剂的母料中再加入助交联剂MAH(顺丁烯二酸酐 )这 4种条件下LDPE的交联情况 ,讨论了DCP的加入量对LDPE交联度的影响 ,同时讨论了交联度随交联时间的变化。

过氧化物DCP与硫黄交联丁苯橡胶体系的拉伸取向行为对比研究

利用傅里叶转换红外光谱仪,通过红外二色法测定过氧化物DCP交联丁苯橡胶(SBR)体系(DCP/SBR硫化胶)与硫黄交联SBR体系(S/SBR硫化胶)在不同拉伸应变下的取向度,并对两种体系的拉伸取向行为进行对比。结果表明:DCP/SBR和S/SBR硫化胶在拉伸过程中的取向度均随应变的增大而增大;在交联密度相近的情况下,S/SBR硫化胶更容易发生拉伸取向行为,其取向度远大于DCP/SBR硫化胶。通过Mooney-Rivlin模型拟合佐证了红外二色法分析结果的正确性。

过氧化二异丙苯(DCP)的干燥特性与干燥工艺研究

近几年,我国过氧化二异丙苯(DCP)的产量一直处于世界首位,干燥工艺是DCP生产中的一个很重要环节。分析了高桥石化DCP干燥生产工艺的发展和延续,介绍了DCP的干燥特性和工艺特点,以及采用卧式多室流化床干燥机的优势。

DCP交联PBS的结晶与力学性能研究

通过对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的化学改性,研究了过氧化二异丙苯(DCP)添加量对PBS交联体系性能的影响。采用电子万能拉力机、X射线衍射法、差示扫描量热法等手段对交联后PBS的凝胶含量、力学性能、晶体结构、结晶和熔融行为进行了分析,结果表明:随DCP添加量增加,交联PBS凝胶含量增加,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度先增大后减小,结晶度和熔点降低。通过交联改性提高了PBS的应用性能,为PBS在降解材料领域的应用提供了更多可选方案。

有机过氧化物DCP/硫黄并用硫化体系在轮胎胎侧胶中的应用

研究有机过氧化物DCP/硫黄并用硫化体系在轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:与硫黄硫化的胶料相比,有机过氧化物DCP/硫黄并用硫化体系硫化的胶料的门尼焦烧时间缩短,硫化速度减慢,但F_(max)增大,抗硫化返原性提高;硫化胶的硬度、定伸应力、拉伸强度和撕裂强度增大,耐热老化性能和耐臭氧老化性能提高,耐屈挠性能相当。

有机硅过氧化物的研究进展

有机硅过氧化物由于含有—O—O—的独特分子结构,具有较好的耐高低温性能、耐老化性能、电气绝缘性、耐臭氧性及生理惰性等优点。综述了有机硅过氧化物的性质、反应机理和用途,并具体列举了几种具有代表性的有机硅过氧化物,就其合成和用途进行介绍,为今后有机硅过氧化物的持续开发提供文献支持。

高密度聚乙烯的可控微交联反应

采用少量过氧化物进行高密度聚乙烯(HDPE)的化学微交联反应时常伴随HDPE分子链的降解反应,二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)可抑制该降解反应。利用DSC、转矩流变测试、旋转剪切流变测试等方法考察了TMTD抑制聚乙烯降解的规律。实验结果表明,TMTD存在下微交联HDPE试样的结晶度稍有降低,拉伸强度和加工性能基本保持不变,冲击强度明显增大。使用TMTD可有效控制HDPE的微交联反应,且通过可控微交联反应可以实现HDPE力学性能的提升。

光伏用聚烯烃封装胶膜的交联反应研究

研究了不同有机过氧化物和助交联剂在聚烯烃弹性体(POE)交联反应中对交联速率、交联度的影响。结果表明,有机过氧化物对于POE胶膜的交联速率起决定性作用,过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯交联速率最快,148℃时可达到叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯的2倍以上。对于提升交联度,助交联剂必不可少,脂肪族类助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯和2,4,6-三烯丙氧基-1,3,5-三嗪均能达到POE封装胶膜交联度要求的性能,在145℃、8 min层压条件下均可使POE胶膜的交联度达到70%以上,丙烯酸类助交联剂具有提升POE封装胶膜前期交联速率的特性,但需要通过硫化曲线来进行筛选。

纳米SiO_(2)改性PE-Xa记忆环的制备及性能研究

主要针对普通过氧化物交联聚乙烯(PE-Xa)记忆环回缩慢、回缩力小、安全可靠性差等问题,制备出一种新型纳米二氧化硅(SiO_(2))改性PE-Xa记忆环。首先研究了交联度对记忆环性能的影响,结果表明,记忆环回缩速度和回缩力均随交联度的提高而提高。其次研究了纳米SiO_(2)的表面处理及添加量对记忆环性能的影响,结果表明,采用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO_(2)进行表面处理,并且在线速度1 km/min以上的超高速搅拌下混合,纳米SiO_(2)的分散性较好。添加1.5%表面处理的纳米SiO_(2)能大幅提高记忆环回缩速度、回缩力和抗蠕变性能。对制备的记忆环进行性能测试,其回缩速度,回缩力均优于市售记忆环,且通过了交联聚乙烯(PE-X)管标准中规定的静液压状态下的热稳定性试验和系统适用性中规定的静液压试验。

交联方法对交联聚乙烯结晶行为的影响

研究了硅烷交联聚乙烯和过氧化物交联聚乙烯由于结晶和交联的顺序不同而造成的结晶行为的差异，交联密度相同时，过氧化物交联聚乙烯的结晶度和熔点明显低于硅烷交联聚乙烯．交联聚乙烯的非等温结晶动力学表明：交联前后聚乙烯的Ａｖｒａｍｉ指数ｎ基本不变，交联后，半结晶期ｔ１／２延长、结晶速率常数Ｚｃ下降，其中过氧化物交联聚乙烯的变化幅度大于硅烷交联聚乙烯．

化学交联超高分子量聚乙烯的结晶行为与力学性能分析

研究了硅烷交联和过氧化物交联对超高分子量聚乙烯结晶结构及力学性能的影响。DSC分析表明,超高分子量聚乙烯接枝硅烷后熔融热焓、结晶度稍有提高,但其熔点有所下降,熔限变窄,说明其晶体减小;而水解交联反应会造成热焓、结晶度下降,熔融起始温度提高很大。结果表明,当硅烷水解交联反应温度高于起始熔融温度时,较高的水解交联温度会造成一些不完善晶区熔融消失从而降低结晶度。热变形温度、维卡软化点及高温拉伸强度的测试说明,由于结晶度及结晶结构的改变,交联超高分子量聚乙烯的杨氏模量降低,硅烷交联提高了超高分子量聚乙烯的高温拉伸强度。

过氧化物交联聚烯烃弹性体的性能

采用过氧化物交联，讨论了交联剂、共交联剂、补强填充剂以及增塑剂等对采用茂金属催化剂合成的乙烯－辛烯共聚物（ＰＯＥ）的物理机械性能的影响。结果表明，用过氧化物交联后，ＰＯＥ的拉伸强度、扯断伸长率和扯断永久变形大幅度下降。加入共交联剂，可以提高交联程度，缩短硫化时间。加入炭黑，可以起到补强作用，提高１００％定伸应力、撕裂强度、拉伸强度和硬度，减小扯断伸长率和扯断永久变形。加入增塑剂降低了某些力学性能，但扯断伸长率增加，硬度减小。加入少量增塑剂，ＰＯＥ表现出优异的耐热老化性能。成功地开发了汽车散热管配方。

过氧化物引发交联聚ε-己内酯的研究

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对聚ε-己内酯(PCL)进行交联,研究了过氧化物含量,交联温度和交联时间对交联反应的影响,较高的交联温度可以提高BPO引发交联反应的速率.采用DSC、WAXD和DMA等方法对交联后聚ε-己内酯的结晶行为、玻璃化转变、力学性能及其生物降解特性进行了研究.结果表明,交联PCL的结晶度下降,熔点降低,玻璃化转变温度降低,但结晶温度有所提高.交联PCL的断裂伸长率和杨氏模量均下降.但是仍具有完全的生物降解能力.

过氧化物交联HDPE材料的研究

研究了交联用高密度聚乙烯(HDPE)的种类、交联剂二叔丁基过氧化物(DTBP)、助交联剂T的用量对交联HDPE复合材料结构和性能的影响。选用辛烯为共聚单体和支化度(每1000C中的甲基数)为3.2的HDPE为原料树脂,主交联剂DTBP和助交联剂T的质量分数分别为0.15%,0.20%时,材料的各项性能符合交联HDPE管材的要求。

ENB-EPDM绝热层硫化机理研究进展

对ENB-EPDM橡胶用硫磺与过氧化二异丙苯2种常用硫化体系的硫化机理进行了综述。普遍认为,在硫磺硫化体系中,硫桥的交联点仅在第3单体ENB的C-3和C-9;在过氧化二异丙苯硫化体系中,交联位置主要在主链的叔位碳和第3单体ENB的C-3、C-9。ENB-EPDM硫化机理是研制高性能固体火箭发动机绝热层的基础,但由于ENB-EPDM绝热层的硫化受助剂及环境等因素的影响,其实际硫化过程中会存在一系列竞争性反应。因此,ENB-EPDM绝热层中影响其硫化的主要因素、影响程度及影响机理是未来研究的重点。

交联聚乙烯滚塑容器专用料的研制

采用过氧化物交联方法研究了交联聚乙烯的工艺条件和性能,探讨了交联反应对交联聚乙烯力学性能和交联度的影响,并用差示扫描量热仪表征了交联聚乙烯的熔融行为。结果表明:交联剂双2,5用量(质量分数)为1.5%,交联温度为180℃,交联时间为5 min时,交联聚乙烯的交联度达到74.2%,拉伸强度为29.0MPa,断裂伸长率为480%,其熔融峰温度为108.7℃。

交联POE及其补强

主要研究了聚烯烃热塑性弹性体(POE)交联及其补强后的力学性能,探讨了过氧化物用量对POE和白炭黑补强后POE力学性能的影响,同时考察了白炭黑用量对交联POE力学性能的影响。结果表明:交联后POE的强度和伸长率均下降,填充白炭黑后,相应的性能有所提高,但超过40份时效果又有所减弱;对于补强的POE,在过氧化物用量为4份时,性能较佳。