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本论文针对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)动态硫化共混物的制备及性能进行了研究。采用HAAKE转矩流变仪为混炼设备,过氧化物为硫化剂,对TPU/EVM共混物的动态硫化制备工艺进行了研究。通过电子拉力机、红外光谱仪、相差显微镜、扫描电镜、橡胶加工分析仪、核磁共振交联密度仪和毛细管流变仪等仪器,研究并比较了各组共混体系的宏观力学性能和微观形态,同时对动态硫化反应机理和共混物的流变性能进行了探讨。
结果表明:EVM与TPU共混物采用模压工艺制各时,需要加入填料增加粘度方能制得合格试片;且白炭黑比炭黑更适宜作此共混物的补强填料。过氧化物虽然使基体相TPU和分散相EVM都能发生交联,但EVM的交联速度和程度要明显大于TPU,因此仍能制得合格TPV。动态硫化后TPU/EVM共混物的力学性能得到了明显的提高,且共混物实施动态硫化的最佳配比为75/25。双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)比过氧化二异丙苯(DCP)硫化的共混体系有更好的力学性能。
红外光谱分析表明:动态硫化交联点发生在EVM的亚甲基和甲基处以及TPU中的C-C相连的亚甲基而非C-O相连的亚甲基。相差显微镜观察发现:共混物动态硫化后,两相呈明显的“海-岛”结构,TPU为“海相”,EVM为“岛相”。
动态硫化后共混物的表观黏度增加,非牛顿性增强,挤出胀大比和挤出表面粗糙度增加,且TPU/EVM配比为75/25的共混物改变最大。动态力学性能测试显示,动态硫化共混物高弹态时储能模量比硫化前低,原因可能是交联破坏了键合橡胶的形成。