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本研究采用动态硫化法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混型热塑性硫化胶(TPV),对其力学性能、微观结构、压缩Mullins效应和应力松弛行为及其可逆回复行为进行了系统研究。分别以金相砂纸及刻蚀的铝箔为模板,以LDPE/EPDM TPV为基体构建了TPV超疏水表面,并对模压TPV表面润湿性能进行了表征,探讨了模压压力、模压温度、模板刻蚀时间、TPV的橡塑比以及模板剥离方式对模压后TPV表面微观结构及疏水性能的影响规律,并对TPV超疏水表面的热稳定性、耐酸碱性能及耐有机溶剂性能进行了系统探究。另外,通过熔融共混法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/废旧轮胎胶粉(WGRT)热塑性弹性体(TPE),研究了增容剂对其微观结构及Mullins效应的影响。主要结论如下:(1)微观相结构研究表明,EPDM硫化胶的粒子尺寸为3~5μm,且均匀地分散在刻蚀样品的表面。与EPDM静态硫化胶相比,LDPE/EPDM动态硫化体系的力学性能获显著增强,且随着LDPE含量的提高,其强度明显增大;当LDPE/EPDM的质量比为50/50时,TPV的综合性能较好。与EPDM静态硫化胶相比,在LDPE/EPDM TPVs的单轴循环压缩过程中存在着明显的Mullins效应和应力松弛行为,提高TPV中LDPE含量及测试中的压缩应变,Mullins效应和应力松弛行为均趋于显著;提高热处理温度或延长热处理时间,均可显著提高TPV压缩Mullins效应和压缩应力松弛的可逆回复程度。(2)采用系列金相砂纸为模板,以LDPE/EPDM TPV为基体,通过热压及剥离构建了TPV超疏水表面。FE-SEM研究表明,采用金相砂纸为模板模压的TPV表面具有微米尺寸粗糙结构,而且,在基体TPV与模板的分离过程中,在TPV表面形成了大量由于基体塑性形变而形成的纤维状撕裂带,极大地提高了表面粗糙度;润湿性测试结果表明,模压后TPV表面的疏水性能与金相砂纸表面磨料粒子尺寸有关,采用W7砂纸模压后的TPV表面与水的接触角为152o,滚动角为5.4o,符合超疏水表面的要求,与其它型号砂纸模压的TPV表面相比,其疏水性能最佳;根据Cassie模型计算可知,在TPV粗糙表面与水的接触面中,气/液界面的面积分数超过80%,赋予其良好的超疏水性。(3)将铝箔先经金相砂纸打磨,之后采用盐酸溶液刻蚀,获得具有均匀台阶状粗糙结构的铝模板,采用LDPE/EPDM TPV为基体构建了TPV超疏水表面。研究结果表明:随铝箔刻蚀时间的延长,模压后TPV表面的粗糙程度逐渐增大,并出现与模板对应的台阶状结构以及大量的纤维状撕裂带,使得模压TPV表面的疏水性能逐渐增强,且刻蚀12 min的铝模板模压TPV表面的疏水性能最佳,此时的水静态接触角和滚动角分别为152.0o±0.7o和3.1o±0.8o。提高TPV中树脂相的含量,可以提高模压表面的粗糙程度,并提高其疏水性能,当LDPE含量大于50%时,表面静态接触角大于150o。将模压后TPV表面的铝模板采用盐酸水溶液刻蚀去除,模压后表面仅出现微米尺寸的台阶状结构,此时的表面静态接触角仅为142.2o±1.2o,由此证实在模板剥离过程中形成的纤维状结构对于改善表面粗糙度及浸润性至关重要,根据Cassie模型计算可知,所获TPV粗糙表面与水的接触面中气/液界面的面积分数高达85%以上。TPV超疏水表面的稳定性研究表明,采用刻蚀后铝箔模板压制的TPV表面,在80oC以下的条件下热处理2 h之后,仍具有超疏水性能;不同pH值水溶液在TPV超疏水表面静态接触角均在152o左右,且滚动角极小;将模压TPV表面在不同有机溶剂中浸泡6 h,其疏水性能变化不大,模压TPV超疏水表面呈现出优异的耐有机溶剂性能。(4)采用熔融共混法制备了HIPS/EVA/WGRT TPE,以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)为增容剂改善其界面相容性,并对其微观结构、Mullins效应及其可逆行为进行了研究。微观相结构研究表明,增容TPE的断面形貌较为平整,增容体系的形变回复能力获得改善;实验研究表明,在TPE的单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应;提高第一次压缩后样品的热处理温度,第二次循环压缩时的最大压缩应力的回复程度增大,且110oC热处理时压缩Mullins效应的回复最佳。(5)采用甲基丙烯酸锌(ZDMA)增强丁腈橡胶(NBR)硫化胶,对其微观结构、力学性能及ZDMA对体系Mullins效应的“放大器效应”进行了研究。FE-SEM和能谱的测试表明,ZDMA在NBR中分散较为均匀;ZDMA增强NBR硫化胶的强度获得明显提高;在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应,在同一压缩应变下,最大压缩应力在第一次加载-卸载循环中达到最大值,自第二次循环压缩时就发生不同程度的下降;提高ZDMA加入量及增大压缩应变,Mullins效应得以增强。