本课题以新型聚烯烃弹性体POE和聚丙烯(PP)为研究对象,以过氧化二异丙苯(DCP)/硫黄(S)为硫化体系,以炭黑、滑石粉、纳米高岭土、纳米碳酸钙为填充补强材料,以石蜡油和环烷油为软化剂,采用动态硫化技术制得高性能POE/PP热塑性弹性体,并对体系的加工工艺、力学性能、耐老化性能、流变性能和微观结构进行了研究。研究结果表明,采用不同的投料方式对体系性能影响较大,体系先共混后硫化比先硫化后共混的力学性能好。改变投料方式,在POE交联完全的前提下,尽量减少DCP的作用时间,能有效抑制PP的降解,进一步提高动态硫化POE/PP体系的性能。考察加工温度、转速和共混时间对体系性能的影响发现,随着加工温度的升高、转速的增加和共混时间的延长,体系的加工流动性提高,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度先提高后下降。综合考虑体系的性能,确定加工温度为180°C,转速为50 r·min-1,共混时间控制在11～13min。研究了交联剂DCP对体系力学性能和体系中PP晶体结构的影响,实验表明,随着DCP用量的增加,体系中PP降解加剧,熔体流动速率增加,力学性能下降。偏光显微镜观察及DSC分析可知,随着DCP用量的增加,PP球晶尺寸逐渐变大,PP的结晶度和熔点随其分子量的减小而增大。助交联剂应用于过氧化物硫化体系中,可以提高交联效率,与TAIC相比,S是POE/PP/DCP体系有效的交联助剂,只要加入微量的S,PP的熔体流动速率与PP未降解时差不多,说明S能够很好地抑制PP的降解。当DCP用量为2份,S用量为0.2份时,体系的力学性能明显改善,与未加交联助剂的体系相比,拉伸强度提高了61.88%,断裂伸长率提高了73.38%,撕裂强度由73.98 N·mm-1增大到80.43 N·mm-1。扫描电子显微镜清晰地显示出,POE/PP熔融共混物经动态硫化后,交联POE粒子粒径较小,以微米级均匀分布在PP连续相中,POE/PP体系为典型的“海-岛”两相结构。对POE/PP/填充补强体系的研究可知,炭黑、滑石粉、纳米高岭土、纳米碳酸钙四种填充体系,经多次重复加工成型后,仍能保持较高的力学性能和较好的热稳定性,具有较好的热塑性能。流变实验表明,体系的黏-切敏感性较大,在成型加工中可以借助改变剪切速率,得到所希望的熔体黏度,其中POE/PP/滑石粉体系的剪切黏度较小,且黏-切敏感性较大。与滑石粉、纳米高岭土和纳米碳酸钙填充体系相比,炭黑填充体系的综合性能最好。当炭黑用量为20份时,体系的力学性能较好,尤其是耐天候性能明显优于其它三个体系。炭黑在POE/PP体系中达到纳米级均匀分散,基体树脂在断裂处受到强烈的拉应力作用而形成大量条带状或纤维状形变区域。动态硫化POE/PP体系中加入软化剂,能有效改善其加工流动性,降低体系的硬度。综合比较环烷油和石蜡油对POE/PP体系性能的影响发现,石蜡油更适合作为该体系的软化剂。当石蜡油用量为30份时,在降低动态硫化POE/PP/炭黑热塑性弹性体硬度的基础上,提高了材料的加工性能,对力学性能和老化性能保持较好。