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三元乙丙橡胶(EPDM)是由乙烯、丙烯和少量的第三单体共聚而成,其主链是饱和的烷烃链,具有优异的耐热氧老化、臭氧老化、耐天候性、耐酸碱性,因此具有广泛的应用;但因其为非自补强性橡胶、强度很低,补强后才具有应用价值。甲基丙烯酸锌(ZDMA)是不饱和羧酸盐的一种,是反应性的补强剂,我们选用ZDMA用于EPDM补强,提高EPDM的强度;ZDMA与EPDM两者间存在极性差别,ZDMA在EPDM中分散性差、易团聚,本课题旨在解决EPDM补强的同时提高ZDMA在EPDM中的分散性。针对提高EPDM的强度,本课题利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)先对不同型号ZDMA进行了物性分析;进而研究了不同型号ZDMA、ZDMA含量、加工过程参数(转子转速、排胶温度、加料顺序)对EPDM补强性能的影响。为提高ZDMA在EPDM中的分散性,本课题选用石蜡油(Paraffin Oil)、氧化聚乙烯(OPE)来提高ZDMA的分散;另外,利用原位生成法提高ZDMA在EPDM中的分散,利用RPA应变扫描曲线中的G’at 15%/G’at 0.5%值来量化分散性。最后本课题综合利用RPA、DSC、FTIR、XRD、偏光显微镜等仪器对ZDMA的补强机理进行了探究。结果表明,ZDMA的第一个失重温度在240℃左右,失重率约为20%;在DCP的作用下,ZDMA于140℃时开始发生聚合反应;ZDMA-708的补强效果优异,添加30phr时力学性能最优,拉伸强度达15.2MPa、拉断伸长率达259%。采用两段法混炼、转速80rpm、排胶温度120℃的加工过程参数获得硫化胶的力学性能最优;石蜡油可以提高ZDMA的分散性,添加20phr时分散性最佳;与石蜡油相比极性的OPE(A-C8A)对ZDMA的分散性最佳;无论是在提高强度还是提高分散性方面,原位生成ZDMA补强法要明显优于直接添加法;补强部分数据显示,ZDMA在DCP作用下发生聚合,部分聚合PZDMA接枝到橡胶分子链上,ZDMA与EPDM两者间起到连接作用,自聚的ZDMA形成纳米级的补强粒子,粒子以离子簇的形式存在。