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本研究采用动态硫化法制备了甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)/线形低密度聚乙烯(LLDPE)热塑性弹性体(TPV)。考察了共混设备、流变仪转子转速、白碳黑填充量、共混比、羟基硅油的用量、硫化剂种类以及动态硫化时间等因素对VMO/LL:DPE TPV力学性能的影响。结果表明:与开炼机相比,使用Haake流变仪所制备的VMQ/LLDPE TPV的力学性能显著提高;转子的最合适转速为60r/min、白碳黑最佳填充量为40%、橡塑最佳比例为60/40以及羟基硅油的最佳用量为10%,且当选用2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)为硫化剂以及动态硫化时间为5min时,所制备的VMQ/LLDPE热塑性弹性体具有较好的力学性能。本实验选用了两种乙烯基含量不同的VMQ进行研究,研究结果发现乙烯基含量为0.16%的VMQ所制备的TPV综合力学性能较乙烯基含量为0.04%的好。
为了改善VMQ与LLDPE之间的相容性,本研究制备了LLDPE-g-MAPTMS以及LLDPE-g-MAH两种增容剂。并研究了这两种增容剂对VMQ/LLDPETPV力学性能的影响。结果显示,加入增容剂后热塑性弹性体的力学性能有所改善,当LLDPE-g-MAPTMS用量为20%时,对热塑性弹性体的增容效果最好;而LLDPE-g-MAH的最佳用量为7%。并且扫描电镜(SEM)的分析结果表明加入增容剂后,VMQ粒子分散得更均匀,粒径更小以及VMQ与LLDPE间的相界面变得更模糊。同时本文还研究了VMQ/LLDPE TPV的动态力学性能(DMA),旨在评价VMO与LLDPE的相容性,结果表明添加增容剂的TPV的tan6峰比未加入增容剂的TPV的tanδ峰更窄,这说明了加入增容剂后,使得TPV体系中VMQ与LLDPE的Tg相互靠近,即相容性更好。
为了提高VMO/LLDPE TPV的力学强度,在实验中尝试将共混体系中的LLDPE部分或全部以HDPE来代替制备TPV。结果发现所制备的TPV的扯断伸长率较差。
本文还研究了VMQ/LLDPE TPV的热空气老化性能以及返炼次数对VMQ/LLDPE TPV力学性能的影响。结果显示加入增容剂LLDPE-g-MAPTMS和LLDPE-g-MAH可改善TPV的老化性能。VMQ/LLDPE TPV经过三次返炼后,依然能够保持较高的力学性能,所以VMQ/LLDPE TPV具有较好的重复加工能力。