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本文讨论内容为材料基本配方4种变量赋予其不同的性能变化趋势,包括热稳定剂、聚氯乙烯(PVC)/定睛橡胶(NBR)共混比、增塑剂和填料。第一部分为满足加工需要,探究合适的热稳定剂并确定用量。研究表明,恒温175 ℃热失重曲线可以看出,减少钙锌复合热稳定剂(Ca-Zn)用量,延长时间,PVC质量损失率均逐渐增加,初期相差不大,后期较明显。变温热失重曲线表明,样品质量随着时间的延长逐渐减少,且随着Ca-Zn用量的增多,开始“拉链式”脱除氯化氢(HCl)的温度逐渐升高,有利于保证PVC的热稳定性。烘箱热老化模拟实验加工条件,延长老化时间,材料颜色加深,3 phr Ca-Zn能满足175 ℃下密炼5 min的实验条件。第二部分探讨PVC/NBR共混比对材料性能的影响。为保证材料具有较高的机械性能和弹性,选择PVC/NBR共混比为60/40的配方,材料硬度58 A,拉伸强度9.6 MPa,断裂伸长率722.6%,100%永久变形6.9%,200%永久变形19%。SEM图表明,PVC和NBR混合效果较好,具有很好的相容性,PVC比例减少,NBR增多,逐渐呈现出橡胶的特性。第三部分讨论增塑剂对材料性能的影响,包括邻苯二甲酸二辛酯(DOP)用量、加入方法、挥发性、迁移性、耐溶剂性以及环保增塑剂Elvaloy-742的替代性。研究表明,提高DOP份数,制品硬度以及拉伸强度逐渐降低,永久变形先小后大,DOP为60phr时永久变形量最小,老化前后制品Tg均降低,且老化后Tg较高。红外图谱表明,1723cm-1吸收峰变强变宽,变强说明PVC/NBR吸收DOP用量增加,变宽说明羰基中的O与H形成了氢键,塑化机理图分析了 PVC塑化原理是DOP的C=O与PVC的H-C-C1形成氢键的过程。当其它基础配方不变的条件下,固定DOP总量50 phr,PVC预塑炼30 phr,NBR预塑炼20 phr得到制品综合效果最好,拉伸强度为10.5 MPa,100%永久变形为3.8%,200%永久变形为17.9%。增大DOP用量,延长时间,DOP挥发率、迁移率和溶剂抽出率均逐渐上升。对比DOP与Elvaloy-742增塑效果能够发现,分别提高两者份数,硬度以及拉伸强度均降低,永久变形先降后升,两种增塑剂对材料老化前后性能影响不同,Elvaloy-742作增塑剂需与DOP复配,DOP与Elvaloy-742共混比为20/30时,硬度为72 A,拉伸强度为10.0 MPa,断裂伸长率为611.1%,200%永久变形量为20%,材料拥有较好的机械性能和回弹性,复配效果较好。第四部分在已确定基本配方的基础上,将重点放在添加填充剂改性并降低成本。结果表明,老化前后硬度均呈上升趋势,老化后硬度整体提高2 A左右。CaC03和nano-CaCO3对硬度影响相差不大,CaSO4和玻璃纤维(GF)用量超过10phr时,硬度增加幅度较大;拉伸强度均先升后降,CaCO3、CaSO4和GF最佳用量在10 phr左右,nano-CaCO3在15phr左右,老化后相对老化前有一定的上升。4种填料用量增加,老化前后永久变形均呈上升趋势,CaCO3、CaSO4和nano-CaCO3上升幅度较小,GF超过10phr,上升幅度很大;填料用量增加,老化前后凝胶率均大致呈下降趋势。