聚烯烃弹性体poe交联及补强的研究

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1、青岛科技人学研究生学仲沦文聚烯烃弹性体POE交联及补强的研究摘要DuPontDOW化学公司采用限定几何构型催化剂技术(CGCT)嗣I牛1J关的INSITETM工艺丌发的聚烯烃弹性体POE是新型聚烯烃弹性体材料，几仃ilJ控的分子结构和优异的力学性能、耐候性和良好的)rot性能。本谍题以毖质材料POE(EngageSl50)为研究对象，探讨了POE的交联机理及POE分子结构与性能之间的关系。针对POE材料耐热性差、永久变形大的问题，对POE材料进行交联。考察了交联剂DCP用量对POE力学性能及结晶行为、相态等的影响，实验发现当用DCP(

2、过氧化二异丁苯)进行交联时，POE的力学性能下降剧烈，几乎无法使用。为了提高交联POE的拉伸强度，有必要对硫化胶进行了补强。本文首先研究普通补强剂对POE硫化胶的补强效果。补强剂选用了三种：炭黑N330、N660和白炭黑。其中为提高白炭黑和弹性体POE的界而十¨弈性，引入POE—g．MAH(POE的马来酸酐接枝物)作为增容剂。首先，在补Ⅲ剂的用量一定时，考察了交联剂DCP用量对体系力学性能的影响，确定了补强体系中DCP的最佳用量；其次，探讨了填充剂炭黑(N330、N660)、白炭黑对POE硫化胶力学性能、结晶行为和形态结构的影响。结果

3、表明，加入补强剂后，交联POE的力学性能迅速提高，这三种补强剂中炭黑N330的补强效果最佳。除了应用传统补强剂以外，本文还采用原位生成超细微米粒予技术，在POE硫化胶中原位生成甲基丙烯酸锌，对硫化胶进行补强。实验采用两种方法生成超细粒子。第一种方法，采用直接加入甲基丙烯酸锌颗粒，ZDMA由过氧化物引发进行原位聚合，并进行交联反应，大部分粒子尺寸缩小，生成的聚甲基丙烯酸锌粒子。晟终复合材料中含有大量微米粒子，达到补强效果。实验结果发现，当ZDMA用量为30份时，拉伸强度达到最大，但补强效果仍不及炭黑N330。第二种方法通过氧化锌和甲基丙

4、烯酸反应，生成甲基丙烯酸锌颗粒。ZDMA在过氧化物自由基的引发下产生ZDMA自山基，不仅可引发原何柴合反应fI』成聚甲些丙烯酸锌(PZDMA)粒子，还可与POE大分子进行交联反J衄／l_．JJk离厂交联键，大大提高硫化胶的交联程度，具有比炭黑体系更高的交联密度。其次，粒子极可能与POE大分子问存在化学接技和物理吸引作用。实验。p探时了摩尔比、聚烯烃弹性体POE交联及补强的研究ZDMA理论生成量、炭黑、硫化剂DCP用量对体系力学性能的影响．结果发现，氧化锌与甲基丙烯酸反应生成甲基丙烯酸锌粒子补强的最佳摩尔比是1．25；ZDMA理论生成量

5、是30份时，原位生成补强POE硫化胶力学性能最好：并发现氧化锌和甲基丙烯酸原位生成超细微米粒子联合炭黑一起补强效果更好，当炭黑投入量为20份时，POE硫化胶的拉伸强度达到30．8MPa。关键词：聚烯烃弹性体POE交联补强原位II青岛科技人学研究生学位论文STUDY0NTHECROSSLINKINGANDREINFORCINGPROPERTIESOFELASTOMERSPOEABSTRACTDuPontDowchemicalcompanydevelopedthePOEwithconfinedgeometryconfigurationca

6、talysttechnology(CGCT)andINSITEtechnology,andthiskindofnew—typethermoplasticpolyolefinelastomershadcontrolledstructuresandexcellentmechanicalpropertiesandweatherresistanceandprocessability．UsingPOE(Engage8l50)asselectedmaterials．theeffectsofvulcanizationandtherelationsh

7、ipbetweenmolecularstructuresandpropertiesofPOEwerestudied．nleaimsofcrosslinkingweretoenhancetheendure—heattemperatureandtodecreasetheelongationsetofPOE．TheinfluencesoftheDCPcontentasacuringagentonmechanicalproperties，crystalline，morphologieswerediscussed．IntheDCPcrossli

8、nkingsystem，themechanicalpropertiesofPOEweredecreasedsharply．InordertoenhancethetensilestrengthofPOE，vulcanize