共混型热塑性弹性体报告 ppt课件
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ENR/树脂共混 型热塑性弹性体
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报告内容
研究背景 研究目的 实验方案 研究进度安排
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研究背景
热塑性弹性体 TPE
塑料的特点：高 温下，可塑化成 型
橡胶的特点：室 温下，具有高弹 性
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研究背景
➢ 橡胶：高的弹性及曲饶性能
➢ 塑料：高的撕裂强度、冲击强度以及一定的硬度 和定型性
➢ 有些使用场合要求同时具有这两种特性，如：运 动鞋的帮跟；机械密封件（圈）等
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研究背景
❖ TPE在制品成型加工方法上的优点：
非胎橡胶制品很多已用TPE取代
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研究背景
锦湖轮胎为降低成本，大量 使用废料返炼胶，使得整个 轮胎的性能衰减。。
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造成PP的降解 复合硫化体系：既有S-S键又有C-C键。同时，由于
DCP用量少，对PP的降解作用不明显，故性能最佳
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研究内容
➢ 1、研究体系：ENR/PP、ENR/PVC ➢ 2、研究内容：最佳硫化体系（硫磺、DCP、酚
醛树脂）及橡塑比，最佳增容体系（PP-g-MAH 、Ph-PP、PP-MMA）。
研究背景
动态硫化热塑性弹性体（TPV）
➢ 动态硫化：就是在热塑性树脂中混入橡胶，在熔融混合 的同时使橡胶高度交联，使交联的橡胶成微粒分散于树 脂基质中。
好的热塑性 要求
树脂相必须是连 续相
✓ 殷敬华等人对EPDM/PP动态硫化前后的形态结构进行了 研究：硫化前，橡塑比为60/40时就会发生相反转。硫 化后，当橡塑比为80/20时，橡胶仍为分散相。
✓ 张殿荣等研究了ENR的环氧化程度，原料配比，硫化 体系，填充补强体系以及增塑剂对共混物弹性体物理 机械性能的影响。
✓ U.S.Ishiaku等重点研究了增塑剂对共混物老化和机械 性能的影响。
✓ 张北龙等用热分析研究了ENR/PVC共混物的热氧降解 过程
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研究背景
ENR/PP热塑性弹性体
研究背景
化学聚合 形成嵌段共聚物
合成热塑性弹性体
简单机械共混
机械共混
部分硫化 动态硫化研究背景
化学聚合或传统简单共混型TPE结构特点
具有橡胶弹性的柔性成分 相当于硫化橡胶交联点的分子约束成分
（软段）
（硬段）
包括冻结相、结晶相、氢键、阴离子基团
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研究背景
理想的力学性能 要求
橡胶相以颗粒状分 散在树脂相中，且
尺寸越小越好
✓Coran指出，橡胶 相的粒径在1μm左右 时，TPV具有类似于 传统硫化胶的应力-应 变性能特征。
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研究背景
TPV性能影响因素
共混工艺
树脂特性
橡塑比
综合作用
交联度
硫化速率
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研究背景
✓ C Nakason同时研究了不同的硫化体系（硫磺、DCP、
硫
硫磺/DCP复合硫
化体系）对弹性体
力学性能的影响
研究发现采用硫
磺和DCP复合硫
化体系得到的弹
性体性能最佳
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研究背景
✓ 分析认为： 硫磺硫化体系：只形成S-S键，不稳固 DCP硫化体系：只形成C-C键，稳固，但同时，DCP会
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研究进度安排
➢ 4~5月：查文献，确定最佳硫化体系和加工工 艺；制得母炼胶
➢ 5~7月：各种配方试样的加工和性能测试，以 及实验方案改进
➢ 7~8月：论文写作
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➢ PP为结晶型高聚物，强度高，加工流动性好，与NR共 混型的热塑性弹性体已得到广泛研究并显示出较好的性 能，采用改性的NR即ENR与PP共混制造弹性体更具研 究价值
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研究背景
✓ C Nakason等研究了等研究了不同的增容剂（PP-gMA、Ph-PP）对 共混物性能的影 响。发现采用 Ph-PP增容体系 效果最好
研究背景
❖ 天然橡胶/聚烯烃类热塑性弹性体
➢ 主要品种：NR/LDPE、NR/HDPE、NR/PP • 树脂特性：结晶性高聚物，强度高，化学惰性好，优异
的耐候性、耐水性和电性能，密度小，加工性能好。
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研究背景
❖ 存在问题：
共混物两相相容性不好
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研究背景
优异的气密性、耐油性、拉 伸强度与其它材料间的良好 粘合性
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研究背景
❖ ENR/树脂热塑性弹性体 ENR/PVC 热塑性弹性体
➢ 由于环氧基给ENR分子链带来的极性，使其可以与极 性的PVC有较好的相容性。
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研究背景
❖ 关于ENR/PVC进行的一些研究概况
✓ 研究者利用纳米SiO2增强NR/PP ✓ 采用MAH/St多单体熔融接枝NR来改善SiO2在
共混物中的分散状态
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研究背景
❖ 环氧化天然橡胶ENR
NR分子主链含有双键 高不饱和，非极性
主链上接上环氧基，得到ENR 增加分子极性
环氧化
耐热老化、抗臭氧老化 耐非极性溶剂的性能差
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报告内容
研究背景 研究目的 实验方案 研究进度安排
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研究背景
热塑性弹性体 TPE
塑料的特点：高 温下，可塑化成 型
橡胶的特点：室 温下，具有高弹 性
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研究背景
➢ 橡胶：高的弹性及曲饶性能
➢ 塑料：高的撕裂强度、冲击强度以及一定的硬度 和定型性
➢ 有些使用场合要求同时具有这两种特性，如：运 动鞋的帮跟；机械密封件（圈）等
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研究背景
❖ TPE在制品成型加工方法上的优点：
非胎橡胶制品很多已用TPE取代
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研究背景
锦湖轮胎为降低成本，大量 使用废料返炼胶，使得整个 轮胎的性能衰减。。
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造成PP的降解 复合硫化体系：既有S-S键又有C-C键。同时，由于
DCP用量少，对PP的降解作用不明显，故性能最佳
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研究内容
➢ 1、研究体系：ENR/PP、ENR/PVC ➢ 2、研究内容：最佳硫化体系（硫磺、DCP、酚
醛树脂）及橡塑比，最佳增容体系（PP-g-MAH 、Ph-PP、PP-MMA）。
研究背景
动态硫化热塑性弹性体（TPV）
➢ 动态硫化：就是在热塑性树脂中混入橡胶，在熔融混合 的同时使橡胶高度交联，使交联的橡胶成微粒分散于树 脂基质中。
好的热塑性 要求
树脂相必须是连 续相
✓ 殷敬华等人对EPDM/PP动态硫化前后的形态结构进行了 研究：硫化前，橡塑比为60/40时就会发生相反转。硫 化后，当橡塑比为80/20时，橡胶仍为分散相。
✓ 张殿荣等研究了ENR的环氧化程度，原料配比，硫化 体系，填充补强体系以及增塑剂对共混物弹性体物理 机械性能的影响。
✓ U.S.Ishiaku等重点研究了增塑剂对共混物老化和机械 性能的影响。
✓ 张北龙等用热分析研究了ENR/PVC共混物的热氧降解 过程
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研究背景
ENR/PP热塑性弹性体
研究背景
化学聚合 形成嵌段共聚物
合成热塑性弹性体
简单机械共混
机械共混
部分硫化 动态硫化研究背景
化学聚合或传统简单共混型TPE结构特点
具有橡胶弹性的柔性成分 相当于硫化橡胶交联点的分子约束成分
（软段）
（硬段）
包括冻结相、结晶相、氢键、阴离子基团
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研究背景
理想的力学性能 要求
橡胶相以颗粒状分 散在树脂相中，且
尺寸越小越好
✓Coran指出，橡胶 相的粒径在1μm左右 时，TPV具有类似于 传统硫化胶的应力-应 变性能特征。
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研究背景
TPV性能影响因素
共混工艺
树脂特性
橡塑比
综合作用
交联度
硫化速率
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研究背景
✓ C Nakason同时研究了不同的硫化体系（硫磺、DCP、
硫
硫磺/DCP复合硫
化体系）对弹性体
力学性能的影响
研究发现采用硫
磺和DCP复合硫
化体系得到的弹
性体性能最佳
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研究背景
✓ 分析认为： 硫磺硫化体系：只形成S-S键，不稳固 DCP硫化体系：只形成C-C键，稳固，但同时，DCP会
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研究进度安排
➢ 4~5月：查文献，确定最佳硫化体系和加工工 艺；制得母炼胶
➢ 5~7月：各种配方试样的加工和性能测试，以 及实验方案改进
➢ 7~8月：论文写作
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➢ PP为结晶型高聚物，强度高，加工流动性好，与NR共 混型的热塑性弹性体已得到广泛研究并显示出较好的性 能，采用改性的NR即ENR与PP共混制造弹性体更具研 究价值
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研究背景
✓ C Nakason等研究了等研究了不同的增容剂（PP-gMA、Ph-PP）对 共混物性能的影 响。发现采用 Ph-PP增容体系 效果最好
研究背景
❖ 天然橡胶/聚烯烃类热塑性弹性体
➢ 主要品种：NR/LDPE、NR/HDPE、NR/PP • 树脂特性：结晶性高聚物，强度高，化学惰性好，优异
的耐候性、耐水性和电性能，密度小，加工性能好。
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研究背景
❖ 存在问题：
共混物两相相容性不好
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研究背景
优异的气密性、耐油性、拉 伸强度与其它材料间的良好 粘合性
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❖ ENR/树脂热塑性弹性体 ENR/PVC 热塑性弹性体
➢ 由于环氧基给ENR分子链带来的极性，使其可以与极 性的PVC有较好的相容性。
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研究背景
❖ 关于ENR/PVC进行的一些研究概况
✓ 研究者利用纳米SiO2增强NR/PP ✓ 采用MAH/St多单体熔融接枝NR来改善SiO2在
共混物中的分散状态
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研究背景
❖ 环氧化天然橡胶ENR
NR分子主链含有双键 高不饱和，非极性
主链上接上环氧基，得到ENR 增加分子极性
环氧化
耐热老化、抗臭氧老化 耐非极性溶剂的性能差