EPDM-g-LSBR的制备及其增容EPDM/SBR并用橡胶的性能研究

采用熔融密炼接枝工艺,以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,低分子量液体丁苯橡胶(LSBR)为接枝物,制备了接枝聚合物EPDM-g-LSBR,研究了制备条件对接枝聚合物红外光谱和热失重行为的影响;将EPDM-g-LSBR作为相容剂用于EPDM/SBR的增容性共混,并与常用的商业化嵌段聚合物乙烯-乙酸乙烯酯(EVM)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)的增容效果进行了对比,研究了其用量对并用胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响。结果表明,LSBR接枝到EPDM分子主链上,接枝量的变化未对产物的热降解温度造成显著影响;接枝物EPDM-g-LSBR增容后EPDM/SBR并用胶力学性能有明显改善,添加8份时,材料的拉伸强度和断裂伸长率比未添加相容剂的体系提高了24.3%和15%,邵A硬度由未添加的75.4降低到72.6。通过对混炼胶的断面进行扫描电镜分析发现EPDM-g-LSBR的加入使EPDM在SBR中的海岛分散结构消失,增加了两相的相容性。

PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3复合材料的性能

采用熔融挤出过程中改变螺杆转速和添加引发剂的复合引发方法制备了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其单独或与CaCO_3混合后改性聚酰胺66(PA66)。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率(MFR)测定等方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的MFR和接枝率的影响。探讨了接枝物和CaCO_3对PA66力学性能、热变形温度的影响。研究结果表明,改变螺杆转速可以有效控制接枝物凝胶含量(<1%),提高接枝率和MFR;当接枝物用量为30份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的简支梁缺口冲击强度为34.24 k J/m2,是纯PA66的3.89倍;当CaCO_3用量小于15份时,两种CaCO_3与EPDM-g-MAH均能够协同增韧PA66,当PA66/EPDM-g-MAH/CaCO_3配比为100/30/10时,加入超细活性重质CaCO_3及纳米CaCO_3的复合材料的简支梁缺口冲击强度均达到最大值,分别为纯PA66的4.35倍和4.10倍,超细活性重质CaCO_3的作用优于纳米CaCO_3。超细活性重质CaCO_3用量为20份时,PA66/EPDM-g-MAH复合材料的弯曲强度、热变形温度及MFR最佳,分别为59.42 MPa、81.6℃及9 g/(10 min)。

EPDM-g-MAH增韧PA 6

制备了三种不同黏度的马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH),将其用于增韧聚酰胺(PA)6。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、差示扫描量热法、力学性能测试等表征了三元乙丙橡胶(EPDM)对增韧PA 6体系结构与性能的影响。结果表明:EPDM-g-MAH改善了PA 6与EPDM的相容性,用黏度适中的EPDM得到的EPDM-g-MAH与PA 6(质量比为85∶15)共混,分散相尺寸较小且分散均匀,共混体系的力学性能得到提高,特别是Izod缺口冲击强度几乎为PA 6的10倍。

环氧树脂对PA6/EPDM-g-MAH共混体系性能的影响

将2种不同牌号的环氧树脂(EP)(903、619D)分别与聚酰胺6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(PA6/EPDM-g-MAH)体系进行共混,制备了PA6/EPDM-g-MAH/EP三元共混体系。通过力学性能测试、动态力学分析、差示扫描量热法研究了EP添加量和环氧当量对PA6/EPDM-g-MAH/EP共混体系力学性能、动态流变性能和结晶性能的影响。结果表明,添加EP可以提高PA6/EPDM-g-MAH共混体系的拉伸强度和缺口冲击强度,并且二者均随着EP含量的增加而增加;PA6/EPDM-g-MAH/EP三元共混体系的储能模量和复数黏度随着EP含量的增加而增大,而损耗因子随EP含量的增加而减小;三元共混体系的结晶度比PA6/EPDM-g-MAH共混物的稍高,并且随着EP含量的增加先升高后降低。此外,添加EP(903)对共混物力学性能、流变性能以及结晶性能的影响比添加EP(619D)更加明显。

PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE三元共混物的形态与力学性能

制备了聚酰胺(PA)6/马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物,采用扫描电子显微镜观察了三元共混物的相形态,研究了注塑过程的二次剪切流动对该三元共混物相形态的影响,以及三元共混物相形态对其力学性能的影响。结果表明:二次剪切流动有利于PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE体系向热力学最稳定的壳核结构发生转变。与PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物相比,该三元共混物的力学性能得到较大改善,w(EPDM-g-MAH)为15%时,其Izod缺口冲击强度达85.83 kJ/m2,是纯PA 6的9倍,是同等橡胶含量的PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物的2倍。

马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)对三元乙丙橡胶内绝热层材料性能的影响

为提高三元乙丙橡胶(EPDM)内绝热层材料的耐烧蚀性能,将马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-gMAH)作为基体与无机填料之间的相容剂。采用拉力试验机、多工位-氧乙炔烧蚀测试仪、热失重分析仪和扫描电镜等分析手段研究了材料的机械性能与耐烧蚀性能。测试结果表明:添加EPDM-g-MAH后,EPDM内绝热层材料的线烧蚀率和质量烧蚀率均有所降低,并且随着EPDM-g-MAH含量的增大,烧蚀后形成的碳层也越来越致密均匀。另一方面,当EPDM-g-MAH质量分数为9.5%和14.3%时,EPDM内绝热层材料的力学性能大幅度提升。其中,当EPDM-g-MAH质量分数为14.3%时,EPDM内绝热层材料综合性能最为优异,断裂伸长7.8倍,提高了1.191倍;拉伸强度为6.7MPa,提高了71.8%;线烧蚀率为0.079 9mm·s-1,下降了17.2%。该结果将为更多新型填料在EPDM材料中应用提供支持。

EPDM-g-MAH对PP膨胀阻燃材料性能的影响

采用氮磷膨胀型阻燃剂制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)材料,研究了马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH)对PP无卤阻燃材料性能的影响。结果表明:加入EPDM-g-MAH可提高阻燃剂和PP基体间的界面作用,降低试样在燃烧过程中的熔融滴落现象,且加入EPDM-g-MAH提高了阻燃PP的力学性能。此外,加入EPDM-g-MAH可提高PP无卤阻燃材料在高温(600～800℃)下的炭层热稳定性以及材料的最大热分解速率,但会降低材料的最大热分解温度。因此,少量的EPDM-g-MAH可以提高PP无卤阻燃材料的极限氧指数(LOI),但当w(EPDM-g-MAH)超过10%时,PP无卤阻燃材料的LOI下降,阻燃性能降低。

三元乙丙橡胶接枝马来酸酐及其在尼龙6中的应用

分析了在含有适量聚丙烯（PP）的三元乙丙橡胶（EPDM）熔融接枝马来酸酐（MAH）反应体系中，引发剂过氧化二异丙苯（DCP）、MAH用量对产物接枝率和流变性能的影响，考察了二甲基苯胺（DMBA）、二甲基甲酰胺（DMF）、硫代二丙酸二月桂酯（DLTDP）3种阻交联剂对接枝反应体系的影响，并研究了尼龙6（PA6）／（EPDM／PP）—g—MAH共混物的微观结构与性能。结果表明：当DCP的质量分数为0．08％、MAH的质量分数为1．2％时，产物的接枝率可达到1．0％左右；在相同条件下，3种阻交联剂对产物的接枝率都有不同程度的降低，而加入DMBA最大程度地降低了体系的交联度；接枝物（EPDM／PP）—g—MAH以较小的粒径均匀分布在连续相PA6中；当（EPDM／PP）—g—MAH质量分数为15％～20％时，共混物发生由脆到韧的转变；当（EPDM／PP）—g—MAH质量分数为25％时，共混物的综合力学性能达到最佳；同时，接枝物的加入增大了共混物中PA6的结晶难度。

熔融法马来酸酐接枝改性三元乙丙橡胶及其氯化聚乙烯共混物

采用熔融接枝法制备了马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH),并与橡胶型氯化聚乙烯(CM)共混,考察了EPDM-g-MAH接枝率的影响因素,研究了EPDM-g-MAH及其共混物的性能、微观形态。结果表明,当MAH、过氧化苯甲酰的最佳用量分别为8.0、0.6份时,最大接枝率约为2.5%;相比未接枝的EPDM,EPDM-g-MAH的正硫化时间稍长,并具有较长的硫化平坦期,拉伸性能得到改善;随着CM用量的增加,EPDM-g-MAH/CM共混物的拉伸强度略有降低,但高于EPDM/CM共混物,扯断伸长率变化不大,邵尔A硬度先升高后降低;EPDM-g-MAH/CM(质量比80/20)共混物中两相界面模糊,表明EPDM-g-MAH与CM相容性变好。

三元乙丙橡胶－甲基丙烯酸甲酯溶胀机械接枝共聚研究

采用直接溶胀法，在叶片混合器中以不同条件制备了三元乙丙橡胶－甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。通过动态力学粘弹谱表征，该接枝共聚物具有稳定的双相体系相态。在适宜条件下，可以制得较好综合性能的接枝共聚物。

马来酸酐辐照接枝三元乙丙橡胶的研究

采用辐照技术,用马来酸酐(MAH)对三元乙丙橡胶(EPDM)进行接枝改性,测定接枝物的交联度和接枝率。分析了辐照剂量、马来酸酐用量以及阻交联剂用量对接枝物交联度和接枝率的影响。同时,采用正交试验优化了试验参数。结果表明,当辐照强度为0.3 kGy/h、辐照剂量为0.15 kGy、MAH与EPDM的质量比为0.025∶1以及阻交联剂的质量分数为0.02%时,接枝率达到1.35%。

AEMS与ABS耐老化性能比较

利用氙灯紫外人工气候老化和热氧老化箱对苯乙烯-丙烯腈共聚物/甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈接枝三元乙丙橡胶(EPDM)共混物(简称AEMS)进行人工加速老化试验,研究了人工气候老化对AEMS外观、力学性能、热稳定性和化学结构的影响。结果表明:AEMS耐人工气候老化和热氧老化性能优于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物;随着EPDM含量的增加,AEMS的热稳定性提高;延长老化时间,AEMS大分子主链脱氢、脱氰基和脱苯环,羟基先生成后脱离,少量EPDM大分子断链;经过1 000 h老化,AEMS中有羧基和醛基生成。

AEMS的力学性能及热稳定性分析

用乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)与甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈(简称MAN)进行溶液接枝共聚合,生成MAN接枝EPDM(EPDM-g-MAN)共聚物,用其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)共混制备耐老化性能优异的熔融共混物(简称AEMS);研究了EPDM含量与AEMS力学性能的关系。随着EPDM含量的增加,AEMS的Izod缺口冲击强度先升后降,在w(EPDM)为25%时最大,达61.0 kJ/m^2,拉伸强度和弯曲强度则逐渐下降。EPDM和SAN相具有良好的相容性,使AEMS具有剪切屈服的增韧机理和脆韧转变的性质,从而赋予AEMS高抗冲韧性。随着EPDM含量的增加,AEMS的热失重起始温度有所下降,但不影响其熔融加工的热稳定性。

EPDM熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯及其与NR动态硫化共混物的性能

研究了三元乙丙橡胶熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）的接枝反应温度、过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）及ＧＭＡ用量对ＥＰＤＭ－ｇ－ＧＭＡ／ＮＲ动态硫化共混物力学性能的影响。结果表明：与直接静态硫化胶相比，动态硫化胶的拉伸强度提高了４８．２％；接枝反应温度为１６０℃、ＤＣＰ用量为０．３份、ＧＭＡ用量为３～５份时，动态硫化共混物的力学性能较好。另外红外光谱测试结果表明，在ＥＰＤＭ上已成功接枝了ＧＭＡ。

乙丙橡胶接枝改性的研究进展

总结了乙丙橡胶接枝改性的研究进展,对接枝方法、接枝物的性能及其应用进行了介绍。常见的乙丙橡胶接枝改性方法包括:(1)对乙丙橡胶进行官能化处理引入过氧等官能团,然后进行自由基或阳离子接枝聚合;(2)在过氧化物引发剂存在下直接进行熔融或溶液接枝聚合;(3)用电子束或γ射线辐照进行接枝聚合;(4)在乙丙橡胶的第三单体上引入原子转移自由基聚合引发活性点,进行活性自由基接枝聚合;(5)将乙丙橡胶溶液乳化后进行“假乳液”接枝聚合。接枝了不同单体的乙丙橡胶可以在热稳定性、机械性能、耐油性、染色性、生物相容性、阻燃性等方面得到改善,从而大大拓宽了乙丙橡胶的应用范围。

丙烯腈接枝三元乙丙橡胶共聚物增容三元乙丙橡胶/丁腈橡胶共混胶的性能

采用溶液接枝聚合法制备了丙烯腈(ACN)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)共聚物(PAN-gEPDM),考察了其接枝率及用量对EPDM/丁腈橡胶(NBR)共混胶物理机械性能和耐油性能的影响,并表征了PAN-g-EPDM及其增容EPDM/NBR共混胶。结果表明,ACN单体与EPDM主链发生了接枝反应,得到了不同接枝率的PAN-g-EPDM,其具有不同的热分解温度和玻璃化转变温度;当加入6份接枝率为26%的PAN-g-EPDM时,共混胶的物理机械性能及耐油性能较佳;PAN-g-EPDM可起到增容作用,使NBR相和EPDM相的相容性得到改善。

三元乙丙橡胶-g-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的制备与表征

采用反相乳液聚合法制备了三元乙丙橡胶-g-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(EPDM-g-AMPS),考察了反应条件对接枝共聚物接枝率的影响,并用傅里叶变换红外光谱对EPDM-g-AMPS进行了表征。结果表明,在反应温度为55℃、反应时间为4 h、引发剂质量分数为0.8%、EPDM/AMPS(质量比)为1以及AMPS中和度为110%的条件下,所得共聚物为EPDM-g-AMPS,其接枝率最大为19%,且乳液的综合性能较好。

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。