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摘 要

本文利用固定橡塑比（60/40wt%）的EPDM/PP体系，采用双螺杆挤出机熔融共混挤出，分别研究DCP、1,3-双（叔丁基过氧基二异丙苯）(BIPB)简称无味DCP、2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(DBPMH)简称双-2,5。三种过氧化物硫化体系与反应温度对动态硫化EPDM/PP弹性体性能的影响。测定弹性体材料的拉伸强度、断裂伸长率、凝胶含量、硬度等。结果表明：三种引发剂相比而言，DCP在反应温度为200℃时EPDM/PP热塑性弹性体性能较好。在此基础上又研究了DCP含量对EPDM/PP热塑性弹性体性能的影响。结果表明：DCP使用量为1.2份、反应温度为200℃、螺杆转速为600rpm时，动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的性能较好，拉伸强度为15.8MPa，断裂伸长率为414.8%，凝胶含量为59.1%，且通过SEM分析了动态硫化EPDM/PP弹性体材料的形貌特征。

关键字：动态硫化 EPDM/PP DCP 无味DCP 双-2、5 力学性能

Effect of different initiator system on Properties of the dynamic vulcanized EPDM/PP thermoplastic elastomer

Abstract

In this paper,the effect of different initiator system(DCP, tasteless DCP, double 2,5-dimethyl-2,5-di etc.) on the mechanical properties and gel content of the dynamic vulcanized EPDM/PP(60/40wt%) thermoplastic elastomer was investigated by using the twin screw extruder with the screw rotation speed and the extrusion temperature. The results showed that the mechanical properties of EPDM/PP thermoplastic elastomer was the best when the reaction temperature was 200℃with DCP. On the basis of this, the influence of DCP content on the properties of EPDM/PP thermoplastic elastomer was studied. The results showed that the mechanical properties of dynamically vulcanized EPDM/PP thermal plastic elastomer was a peak with DCP amount to 1.2 percent , reaction temperature to 200℃, the speed of the screw was 600 rpm.The tensile strength was 15.8MPa, elongation at break was 414.8%, gel content was 59.1 percent, and by SEM analysis of the dynamic sulfur EPDM / PP elastomer material of appearance characteristics.

Key words: dynamic vulcanization ；EPDM/PP；DCP；BIPB；DBPMH；

mechanical properties

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2实验原料的选择 2

1.3实验设备的选择与加工方法 3

1.4硫化体系 3

1.4.1过氧化物硫化体系 4

1.4.2其他硫化体系 5

1.5过氧化物硫化体系机理 5

1.5.1DCP的硫化机理 7

1.5.2BIPB的硫化机理 8

1.5.3双-2、5的物化性能 9

1.6本文研究的内容及意义 9

第二章实验部分 10

2.1实验部分 10

2.1.1原料 10

2.1.2仪器设备 10

2.1.3试样制备 11

2.4性能测试 11

2.4.1测试标准 11

2.4.2凝胶含量的测定 11

第三章结果与分析 13

3.1不同过氧化物引发剂（DCP、无味DCP、双-2、5）对EPDM/PP热塑性弹性体性能的影响 13

3.2DCP含量对EPDM/PP弹性体性能的影响 16

3.3EPDM/PP TPV扫描电镜分析形态结构 17

第四章结论 20

参考文献 21

致谢 23

第一章绪论

1.1引言

在近几年，热塑性弹性体^[1]发展飞快，新的商品不断涌出，商业地位也变得越来越重要。热塑性弹性体硫化橡胶作为“绿色”聚合物吸引到了非常广的关注，并且已经在工业上得到广泛应用，因为他们融合了传统弹性体的弹性和热塑性塑料易再循环加工的能力。热塑性硫化胶（TPES）是一类特殊的热塑性弹性体（TPE），其中橡胶相通过动态交联存在于热塑性的基体中。主要应用于汽、电子电器、医疗、建筑等领域，在许多领域替代传统橡胶制。

热塑性硫化橡胶（Thermoplastic Dynamic Vulcanizate:TPV)是一组动态硫化法制备的高性能热塑性弹性体，其中由高含量的交联橡胶为分散相，低含量的热塑性塑料为连续相。TPV结合了常规的硫化弹性体高弹性的和热塑性塑料加工性好、易回收的特点。因此，TPV作为典型的“绿色”材料引起了广泛的关注，近年来已广泛应用于如汽车、建筑、电子等行业。如今，由于倡导环境保护和资源节约，TPV已经成为了发展最快的弹性体。

TPV是通过动态硫化得到的材料，动态硫化过程中橡胶在熔融的热塑性相中发生交联。在这个过程中使用了较大比例的橡胶。热塑性弹性体硫化橡胶的形态特征是交联的橡胶分散在热塑性相中。

TPV相比于TPE更加强调了共混方法是动态硫化（Dynamic Vulcanization）。该方法^[4]是指在高温度场下，橡胶和塑料熔融。同时在高剪切应力场的作用下，橡胶和塑料共混，再通过加入交联剂，使橡胶交联，剪切应力使交联的橡胶聚集体分散成微米级的小颗粒，并在塑料连续相中均匀地分散开来，其中塑料为连续相，硫化橡胶颗粒为分散相，两者形成典型的“海-岛”^{[5, 6]}结构。

TPV主要应用在汽车工业型材，生产软管、汽车保险杠，以及在其他领域如牙刷，带有手柄的工具，以及覆盖线等的工业用品和消费用品上。这是由于TPV具有抗压缩变形小、抗疲劳性能高、低温下柔韧性好、极高的UV稳定性；TPV绝缘性能优异。TPV可以保护电子产品避免震动受损。

1.2实验原料的选择

本课题主要研究运用在汽车密封条上的热塑性材料。三元乙丙橡胶（EPDM）被大多数的商家选择为汽车密封条^[7]的首选材料。由于三元乙丙橡胶^[8]是一种是由乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃组成的非结晶、弱极性的合成橡胶。

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