甲基丙烯酸鋅-傳統(tǒng)補強體系并用補強聚烯烴彈性體的研究.pdf

1、本文研究了甲基丙烯酸鋅(ZDMA)與傳統(tǒng)補強體系(炭黑和白炭黑)并用補強聚烯烴彈性體(POE)，通過力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能、FIIR分析、DSC分析等實驗以期獲得性能優(yōu)異的材料，來拓展POE的應(yīng)用領(lǐng)域。課題中涉及的ZDMA采用原位生成與直接添加的方法，并分別將其與炭黑和白炭黑并用補強POE硫化膠。實驗主要探究了ZDMA與傳統(tǒng)補強體系的配比、填充量以及原位生成甲基丙烯酸鋅的ZnO/MMA摩爾比、ZDMA理論生成量等因素對POE硫化膠的影響

2、，經(jīng)過配方優(yōu)化得到性能優(yōu)異的POE材料。并將所得的性能優(yōu)異的POE復(fù)合材料與三元乙丙橡膠(EPDM)并用，研究膠料的共混性能。
　　研究結(jié)果表明：在過氧化物硫化體系下，原位生成與直接添加的ZDMA、炭黑與白炭黑的填充量、質(zhì)量比等對POE的補強效果有顯著的影響?？疾煸簧蒢DMA與炭黑和白炭黑并用時，當(dāng)ZnO/MMA摩爾比為0.75時，POE硫化膠的力學(xué)性能較好，這是因為過量的酸能保證ZnO的充分反應(yīng)；RPA分析結(jié)果得出，隨著體系

3、填充量的增加，體系所表現(xiàn)出的Payne效應(yīng)越明顯，尤其是大應(yīng)變下，混煉膠與硫化膠的彈性模量下降顯著；溫度掃描中隨著溫度的升高，填料越多，用來提供鏈段運動時所克服的鏈段之間內(nèi)摩擦力所需要的能量就大，滯后現(xiàn)象就越嚴(yán)重，損耗因子tanδ變大，因此當(dāng)ZDMA理論生成量為約為30份，炭黑用量為30或者白炭黑用量為40份時，所得POE材料不僅具有較高的力學(xué)性能還有優(yōu)異的耐熱氧老化性能。當(dāng)ZDMA理論用量一定時，炭黑比白炭黑的補強效果好，但白炭黑具有

4、易調(diào)色、生熱低等特點，亦可以滿足某些材料的要求，具有很高的實用價值。
　　研究直接添加ZDMA與炭黑并用對POE硫化膠的影響。利用回歸實驗設(shè)計法中兩因素三水平的方法研究了ZDMA與炭黑兩種配方因素對POE硫化膠的影響，建立數(shù)學(xué)模型較好地擬合膠料各項力學(xué)性能與兩種配方因子之間的關(guān)系，畫出性能的等高線。實驗得出ZDMA與炭黑對硫化膠性能都有影響，相較之下，ZDMA的影響更為顯著。當(dāng)ZDMA用量為25份左右，炭黑用量為40份時體系性能較

5、佳。通過對原位生成與直接添加ZDMA體系的FIIR分析和DSC分析得出兩種方法的ZDMA在混煉過程均發(fā)生自身均聚現(xiàn)象，這也是不飽和羧酸鹽補強橡膠性能優(yōu)異的原因之一。
　　拓展材料應(yīng)用領(lǐng)域的另一個方法是膠料共混，故本文將所得性能優(yōu)異的POE復(fù)合材料與EPDM共混，進(jìn)一步考察了過氧化物DCP用量、POE與EPDM共混比、填料填充量等因素對膠料的影響。結(jié)果表明，POE復(fù)合材料的加入可以改善EPDM的力學(xué)強度和耐老化性能，當(dāng)EPDM/PO