动态硫化乙烯-辛烯共聚物硅橡胶热塑性弹性体性(2)
发布时间:2021-06-06
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12 实验方法
POE/MVQTPV的制备 基本配方(质量份)为POE100,MVQ80,TX-2905。
先将POE加入德国Haake公司生产的PolyLabOS型Haake转矩流变仪中进行熔融塑化,待转矩-时间曲线平稳,加入MVQ进行共混,转矩曲线平稳时,分批加入硫化剂TX-29进行动态硫化,硫化完全后排料,在上海双翼橡塑机械有限(S)K-160型开炼机上下片,温度公司生产的X
Fig1 Torque-timecurvesofPOE/MVQblendsat
differentblendingtemperatures
为80℃。将动态硫化后试样模压成2mm厚试片进行各项性能测试,模压温度150℃,预热5min,保压5min,排气3次,热压压力5MPa,冷压压力10MPa。
TPV的二次加工 将测试后的试样在开炼机上返炼,然后下片,温度为120℃。模压方法同上。13 分析与测试
硫化特性 用德国Haake公司生产的PolyLabOS型Haake转矩流变仪,按GB/T16584—1996测试。
物理机械性能 用台湾高铁科技股份有限公司生产的AI-7000S型电子拉力机,按GB/T528—2009测试拉伸性能;用营口试验机厂生产的邵尔A型橡胶硬度计,按GB/T531—2008测试邵尔A硬度。用台湾高铁科技股份有限公司生产的GT-7O17-M型老化箱按GB/T7759—1996测试压缩永久变形,测试条件为70℃×24h,限位器472mm,压缩率25%。
2 结果与讨论
21 共混温度对POE/MVQ共混物及TPV性能的影响
211 共混物的硫化特性
Haake转矩流变仪的工作原理是基于试样抵抗混合的阻力与其黏度成正比的关系,通过作用在转子或螺杆上的反作用转矩可测得这种阻
力[9]
,所以用转矩的变化可表征体系黏度的大
小。TPV制备过程中,随着橡胶相交联程度的增大,体系的黏度会不断增大,因此转矩会逐渐增大。不同共混温度下POE/MVQ共混物的硫化曲线如图1所示。可以看出,随着共混温度的升高,硫化部分曲线斜率变大,硫化时间明显缩短,硫化
速率增大。
212 TPV的加工特性及物理机械性能
由表1可以看出,随着共混温度的升高,TPV的拉伸强度、100%定伸应力及扯断伸长率提高,邵尔A硬度变化不大,
二次加工后性能有所改善,压缩永久变形有所增加,体现了热塑性弹性体
可以重复利用的优点[10]
。这可能是因为在较低
温度下,POE熔体的黏度较大,在流变仪密炼腔内翻转困难,体系混炼不均匀,加入硫化剂后,硫化速率慢,形成的MVQ交联颗粒形状不规则,且不能均匀地分散在POE基体中,导致TPV的性能较差;适当升高共混温度后,MVQ硫化速率合适,MVQ硫化的同时被剪切成纳米级分散在POE基体中;但是当温度升高到140℃时,流变仪密炼腔内POE黏度较低,受到的剪切力较低,MVQ交联颗粒的平均粒径增大,且不能被及时细化分散到POE基体中,硫化胶料表面有碎末颗粒,很难成型。所以,合适的共混温度约为130℃。
Table1 MechanicalpropertiesofPOE/MVQTPVat
differentblendingtemperatures
Blending120
130
temperature/℃PrimarySecondaryPrimarySecondaryprocessingprocessingprocessingprocessingTensilestrength/MPa21283134Elongationatbreak/%490558664639Modulusat100%/MPa14151516ShoreAhardness63646363Compressionset/%
95
130
97
140
22 转速对POE/MVQ共混物及TPV性能的影响
221 共混物的硫化特性
从图2可以看出,随着转子转速的不断增加,硫化部分的曲线斜率变陡,硫化速率增大,硫化时
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