NBRPVC热塑性弹性体的性能研究及应用.pdf

NBRPVC热塑性弹性体的性能研究及应用.pdf

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1、刘仿军,等:NBR/IVC热塑性弹性体的性能研究及应用55NBR/PVC热塑性弹性体的性能研究及应用刘仿军彭林峰李兆龙(1.武汉工程大学材料科学与工程学院,武汉430074;2.武汉工程大学邮电与信息工程学院,武汉430074)摘要选用不同硫化体系,用动态硫化法制备了丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)热塑性弹性体,考察了硫化体系、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)用量、填料种类、NBR与PVC的质量比对热塑性弹性体性能的影响。结果表明,采用过氧化二异丙苯/硫磺复合硫化体系硫化的热塑性弹性体的性能较好;炭黑的增强效果优于白炭黑和轻质碳酸钙;DOP用量增加,

2、热塑性弹性体的综合力学性能下降;NBR与PVC的质量比增加,热塑性弹性体的柔性增加。所研制的NBR/PVC经压延塑化造粒、注射成型可以制得某品牌汽车的油箱密封垫片,极大地提高了生产效率,提高了市场竞争力。关键词动态硫化热塑性弹性体丁腈橡胶聚氯乙烯力学性能热塑性弹性体是20世纪50年代研制开发成功注塑机:JPH50型,广东泓利机械有限公司;的一类新型材料,它是指常温下显示高弹性,高温下万能试验机:WDW一20型,深圳市凯强利机械又能塑化成型的高分子材料【。丁腈橡胶(NBR)/有限公司;聚氯乙烯(PVC)热塑性弹性体因具有NBR突出的橡胶压缩永久变形器:TH4

3、026型,江都市天惠弹性、耐油性和PVC的可塑性、耐候性、耐化学药品试验机械有限公司。性等特性,在燃油胶管、电线电缆护套、印刷胶辊、密1.3试样制备封制品、尤其是汽车零部件等方面得到了广泛的应塑化:将经过增塑剂增塑的PVC、热稳定剂于用。155~165~C下在双辊开炼机上塑化5~8min,再加动态硫化就是使橡胶在一定温度和剪切力作用入一定量的NBR、填充剂塑化3~5min,所得物料下进行的硫化,所制备的热塑性弹性体中树脂为连记为A。续相,而橡胶相则以颗粒状分散于基体中,且微观上动态硫化:向A中加入一定量的硫化剂,物料呈现出海一岛结构,这赋予了热塑性弹性体常

4、温下开始硫化后一般会脱辊,当物料能再次完全包辊后,的高弹性及高温下的可塑性。可认为已经硫化完全,薄通下料,记为B。为了提高NBR/PVC的生产效率,笔者将常规注射成型:将B在切片机上切片后加入到注塑的模压成型工艺改为注射成型工艺,研究了动态硫机中,于155~165℃条件下注射成标准试样。化体系、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的用量、1.4性能测试填充剂的种类、NBR与PVC的质量比等因素对拉伸性能按GB/T528—1992测试,拉伸速度为NBR/PVC性能的影响。500mnr/min;1实验部分邵氏硬度按GB/T531—1992测试;1.1主要原材料撕裂

5、强度按GB/T529—1999测试,拉伸速度为PVC:SG一5,武汉葛化集团树脂厂;500mm/min。NBR:N一41,兰州化学工业公司合成橡胶厂;2结果与讨论过氧化二异丙苯(DCP):宁波协进化工有限公2.1硫化体系对NBR/PVC力学性能的影响司;简单共混型的热塑性弹性体虽也具有较好的性DOP:分析纯,上海亨达精细化学品有限公司。能,但由于橡胶分子链未交联,导致其力学强度低,1.2仪器、设备永久变形大,耐老化性能差。为进一步提高热塑性双辊开炼机:SK一160B型,上海拓林橡胶机械弹性体的性能,需对简单共混型的热塑性弹性体的厂;橡胶成分进行硫化。而共混

6、物中橡胶的硫化特性,切片机:KY一4288型,江都市开源试验机械厂:收稿日期:2010—09—1056工程塑料应用2010年,第38卷,第l2期如硫化速度及硫化程度,对热塑性弹性体的物理、力响非常大,因此增塑剂的用量对性能的影响非常显学性能及加工性能有很大影响。因此,合理地选择著。选用复合硫化体系,固定NBR与PVC的质量硫化体系十分重要。现固定NBR与PVC的质量比比为70:30,轻质碳酸钙60份,考察增塑剂DOP用为70:30,DOP用量为30份(质量份,下同),轻质量对NBR/PVC力学性能的影响,结果如图1所示。碳酸钙40份,对DCP、硫磺、复合硫

7、化体系(硫磺与从图1可以看出,随着DOP用量的增加,NBR/PVCDCP的质量比为1:4)三种不同硫化体系动态硫化的拉伸强度和硬度均保持降低的趋势,断裂伸长率的NBR/PVC的力学性能进行了对比,结果如表1则开始时急剧增大,然后缓慢增加,断裂永久变形先所示逐渐下降,在DOP为50份时出现最低值,然后逐渐表1不同硫化体系动态硫化的NBR/PVC的力学性能对比增大。DOP进入PVC大分子链之间,在PVC大分项目DCP硫磺DCP/硫磺子链间起到了间隔作用,降低了大分子链之间的相邵氏硬度(邵A)625753互作用力J。DOP用量的增加使PVC分子间的自拉伸强度/M

8、Pa16.8Ol4.2518.76100%定伸强度/MPa2.63

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