耐油耐高溫EVM-PVDF TPVs制備、相態(tài)結構形成及其結構-性能研究.pdf

1、熱塑性硫化橡膠(Thermoplastic Vulcanizates TPVs)是通過動態(tài)硫化(dynamic vulcanization DV)工藝制備的以大量的橡膠相（50％-80％ wt％）分散在少量的塑料基體（50％-20％ wt％）中。TPVs作為特殊的熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomers TPE），兼具傳統(tǒng)硫化橡膠的彈性和熱塑性塑料的易加工性和可回收性，具有加工工藝簡單（不需要硫化工藝）、能耗低、制

2、品生產(chǎn)效率高的優(yōu)點，是一種“綠色”材料。隨著TPVs應用領域的拓展，傳統(tǒng)的通用TPVs，如EPDM/PPTPVs已經(jīng)難以滿足諸如耐油等領域的要求，由于耐油尤其是耐油耐高溫TPVs在汽車配件、耐油膠管、耐油密封件等領域具有獨特的優(yōu)勢，因此近年來開發(fā)耐油尤其是耐油耐高溫的TPVs備受關注。
　　對于所有的材料，其性能與微觀相態(tài)結構密切相關，因此為制備高性能的TPVs材料必須清楚地了解其微觀相態(tài)結構和相態(tài)演變機理。此外，由于TPVs微觀

3、相態(tài)結構復雜，且受多種因素的影響，只有清楚地了解各因素對微觀形態(tài)結構和性能的影響才能確定最佳的實驗配方和工藝參數(shù)，從而制備出微觀相態(tài)結構精細，性能優(yōu)異的TPVs。
　　本課題旨在制備并研究具有耐油耐高溫特點的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVM)/聚偏氟乙烯(PVDF) TPVs，通過選擇合適的橡塑材料，確定實驗配方，實驗工藝條件成功制備出性能優(yōu)異的EVM/PVDF TPVs。通過在動態(tài)硫化過程中取樣研究了EVM/PVDFTPVs動態(tài)硫化

4、過程中的微觀相態(tài)結構和相態(tài)演變機理，結構-性能關系。此外，我們還研究了橡塑比、橡膠相的交聯(lián)程度和動態(tài)硫化時Haake密煉機轉子轉速對EVM/PVDF TPVs微觀相態(tài)結構和性能的影響，以期制備出的TPVs性能更加優(yōu)異。研究結果如下:
　　(1)制備出EVM/PVDF TPVs，發(fā)現(xiàn)EVM以20-100nm的尺寸分散在PVDF塑料基體中，且EVM橡膠納米粒子聚集形成纖維狀結構。動態(tài)硫化初期EVM橡膠相和PVDF塑料相形成共連續(xù)相結構

5、，隨著DV過程的進行，EVM融并，但仍然呈現(xiàn)共連續(xù)相結構，隨著EVM相交聯(lián)程度的提高，EVM納米液滴不再融并而形成納米粒子，發(fā)生相態(tài)反轉，形成獨特的纖維狀結構。
　　(2)隨著DV的進行，EVM橡膠納米粒子形成的網(wǎng)絡結構減弱，流變性能變好，流變擠出后的表觀變光滑，彈性性能略微變差，但仍然保持較好的彈性，力學性能變好，耐油耐高溫性能稍有變好。EVM/PVDF TPVs具有優(yōu)異的重復加工利用性能，多次重復加工利用后力學性能無明顯降低。