挤出配方和工艺条件对TPEE发泡性能影响的研究

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本论文采用单螺杆熔融挤出法制备了TPEE发泡片(板)材,研究了配方和加工工艺对TPEE发泡制品泡孔结构和制品性能的影响,并进行了初步工业放大实验。TPEE熔体强度较低,不利于发泡,首先本论文采用双螺杆熔融挤出法制备了SEBS-g-MAH,通过共混改性来提高TPEE的熔体强度。当SEBS-g-MAH用量为6份时,共混材料的熔体质量流动速率降低了26.24%,而熔体强度上升了45.6%,发泡效果明显改善,同时通过TG证明,共混后材料的热稳定性能也得到提高。经SEM表征,当SEBS-g-MAH含量为6份时,发泡片材泡孔孔径分布在30-150μm范围内数量达70%以上,气泡闭孔率高且分布均匀,制品的表观密度和压缩永久形变都较小。接着,细致地探讨了AC发泡剂和成核剂、分散剂等发泡助剂对TPEE发泡的影响。实验表明,当AC发泡剂、改性纳米TiO2成核剂和EVA蜡分散剂的用量分别为0.7份、3份和1份时,发泡效果最好,用量过高或过低,都会破坏泡孔的结构和均一性。在此基础上,以EVA树脂为载体制备了AC发泡母粒。为了提高TPEE发泡制品的抗紫外老化性能,以SEBS-g-MAH为载体树脂制备了炭黑母粒。研究了多种分散剂对炭黑母粒在TPEE中的分散效果,发现当EVA蜡分散剂用量为10份时,TPEE薄膜的黑度为0.42,分散效果最好,在此基础上,确定炭黑母粒的配方为:SEBS-g-MAH:炭黑:EVA蜡=65:25:10。研究了加工工艺条件对TPEE发泡效果和发泡性能的影响,当采用压缩比为3:1、L/D为25的销钉螺杆,螺杆转速设为60r/min,机头模具温度设置为170℃时,挤出背压为10.5MPa,得到的发泡片材不仅表面光滑,而且片材内部泡孔大小均一、分布均匀,泡孔密度大,发泡效果很好;此时发泡倍率达到1.62,拉伸强度为6.54MPa,压缩永久形较变小,为14.68%,发泡性能优异。最后,在论文研究的基础上,设计了工业放大用65机螺杆系统,利用口模厚度为10mm的发泡模具进行发泡,得到厚度为12.25mm的发泡板材,厚度增长了22.5%,获得了良好的膨胀效果,提高了论文的实用价值。
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