长链支化对EPDM加工性能和物理机械性能的影响

发布时间：2021-10-23 08:14

　　三元乙丙橡胶（EPDM）饱和的分子主链使其具有优异的耐热、耐老化、耐臭氧等性能,广泛应用于汽车、密封条、电线电缆等。本文选用长链支化度不同的EPDM为原料,并对长链支化进行表征。RPA数据表明,长链支化EPDM有更低δ值和更大的支化指数。旋转流变仪测试结果表明,随长链支化度的增加,G’的偏离程度逐渐增加,低频末端区斜率变小。v GP图表明随着长链支化度的增加,δ值和曲线下的面积减小,材料弹性增大。通过调节油含量,在保证硫化胶硬度基本相同的情况下,考察不同含胶率的EPDM混炼胶的加工性能和硫化胶的物理机械性能。结果表明,随着填充量的增加,混炼胶的门尼粘度降低、挤出量增多、格林强度变低且硫化速率变慢,硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率和德尔夫特（delft）撕裂强度降低,压缩永久变形增大。和线性EPDM相比,长链支化EPDM混炼胶有较低的门尼粘度、较大的挤出量、较好的加工安全性、较小的格林强度和较低的交联程度,硫化胶有略低的拉伸强度、略低的delft撕裂强度和略大的压缩永久变形。保证其它结构参数相似的情况下,和长链支化度低的EPDM相比,长链支化度高的EPDM混炼胶有较低的门尼粘度、较大的挤出量... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

EPDM化学式Figure1-1EPDMchemicalformula

长链支化对EPDM加工性能和物理机械性能的影响2生产上常用的第三单体有亚乙基降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPC)和1,4-己二烯(HD)，可以将EPDM对应分为E型、D型和H型，其结构式如下图1-2所示，其中使用最广泛的是E型，EPDM不饱和度随着第三单体用量增多而增大，会使硫化速度快，但耐热性能变差[3]。EPDM的分子量分布（MWD）窄，具有良好的填充性能和硫化性能，但在加工过程中表现出挤出速度慢和形状保持性差。此外研究发现，EPDM的性能除与上述结构参数有关外，还与长链支化有关[4]。Beelen[5-6]研究了可控长链支化EPDM（分子量分布窄、长链支化度高）的加工性能和物理机械性能，发现与传统EPDM相比，可控长链支化EPDM表现出出色的挤出性能、硫化特性和物理性能。图1-2E型、D型和H型EPDM化学结构式Figure1-2chemicalstructuresofE-type,D-type,andH-typeEPDM1.1.2三元乙丙橡胶的应用现状EPDM的饱和主链使其和其余橡胶相比有着显著的优势，如表1-1所示，EPDM有优异的化学定性，耐热性、耐低温性、耐臭氧及耐天候老化性能突出。这些优异性能使其在很多方面都有应用：（1）屋顶的防水卷材：20%（2）塑料改性剂，TPO,TPV：17%（3）挡风雨条：15%（4）胶卷胶带：14%

长链支化对EPDM加工性能和物理机械性能的影响8图1-3线形分子链与长链支化分子链结构示意图Figure1-3Structuresoflinearandbranchingmoleculechains根据娄立娟等人[34]的研究发现，聚合物由于引入了长支链结构，其熔融状态下会出现应变硬化现象，大大提高了熔体强度，改善了材料的加工性能，克服抗熔垂性能差、热成型制品壁厚不均、发泡制品泡孔塌陷等缺陷，有利于材料在挤出发泡、吹膜、热成型及挤出涂覆等方面的应用。另外，影响聚合物熔体粘度的因素也包括长链支化。图1-4展示了线性聚合物和支化聚合物的剪切粘度η与分子量的关系。图1-4线性聚合物和支化聚合物的lg[η]-lgM图Figure1-4lg[η]-lgMrelationshipsoflinearandbranchedpolymer在相同的分子量下，与线形聚合物相比，长链支化聚合物具有较高的零切粘度和明显的剪切变稀现象。长支链提供的分子量大于临界链长的侧链，增加高分子链间的链缠结。在低剪切速率下，较多的链缠结限制了链段的运动，相应的松弛时间较长，导致长链聚合物的粘度比线性聚合物大。在稀溶液中，高分子呈无规线团状，

【参考文献】：
期刊论文
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[3]探寻高分子产业链明日之“星”—诚盟装备/欧西建科/三恒建材/莱德建材走访札记[J]. 本社.  中国建筑防水. 2018(21)
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博士论文
[1]三元之丙橡胶/聚丙烯动态硫化热塑性弹性体的相态结构、形成机理与性能关系[D]. 吴汉光.北京化工大学 2016

硕士论文
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[3]长链支化聚丙烯的制备[D]. 王姝.哈尔滨工程大学 2006
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本文编号：3452823