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許多塑料和橡膠之間可形成TPV,但僅有個(gè)別共混物經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)硫化后具有實(shí)用價(jià)值,目前商業(yè)化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。TPV通常具有干爽的柔軟觸感,這是同其它熱塑性彈性體的區(qū)別,并且表面摩擦系數(shù)相對(duì)要高,從人體工程學(xué)原理來(lái)說(shuō),更適合用來(lái)制作通人體相接觸的部件。在化工出版社《熱塑性彈性體》一書(shū)中對(duì)11種橡膠和9種塑料制備的99種橡膠/塑料共混物進(jìn)行了評(píng)論,研究發(fā)現(xiàn),要得到性能的橡膠/熱塑性塑料動(dòng)態(tài)硫化共混物,必須滿足以下條件:
(1)塑料和橡膠兩種聚合物的表面能匹配;
(2)橡膠纏結(jié)分子鏈長(zhǎng)度較低;
(3)塑料的結(jié)晶度大于15%。當(dāng)塑料與橡膠之間的極性或表面能差別比較大的情況下,添加合適的相容劑,再進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化,也可以得到性能優(yōu)良的共混物。
TPV一般指的是PP EPDM的共混體系。是塑料與橡膠性能結(jié)合的典范。其中的PP相為連續(xù)相,提供TPV材料加工需要的熱可塑性。EPDM橡膠相是硫化后的橡膠微粒,提供給材料橡膠彈性。橡膠相一般呈海島狀或微粒狀分布。硫化結(jié)構(gòu)的橡膠相使得TPV材料具有優(yōu)良的耐老化、耐酸堿、耐氣候、耐高溫、耐油性能。在化工出版社《熱塑性彈性體》一書(shū)中對(duì)11種橡膠和9種塑料制備的99種橡膠/塑料共混物進(jìn)行了評(píng)論,研究發(fā)現(xiàn),要得到性能的橡膠/熱塑性塑料動(dòng)態(tài)硫化共混物,必須滿足以下條件:(1)塑料和橡膠兩種聚合物的表面能匹配。
TPV一般為淡黃色或乳白色的顆粒,粒子有或濃或淡的氣味。共混時(shí)采用的相關(guān)助劑的不同,決定了材料氣味和顏色的差異。
用于汽車凈化的空氣通風(fēng)管,采用三維交換吹塑成型技術(shù)能夠一邊切斷TPV和聚,一邊吹氣擠出(管子的兩端采用TPV以提高密封性;管子的其他腹部使用完全交聯(lián)型TPE以改善屈撓疲勞性和柔軟性;為降低成本和保持一定的剛性,在管子的直線部位使用PP) [5]。以往由幾個(gè)工件組合使用的部件可用一個(gè)工件代替,可大幅度縮減組合工序。此外,中空成型技術(shù)也在以一般吹氣擠出為基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)革新,開(kāi)發(fā)成型精度良好的注射吹氣成型、模壓吹氣成型等新技術(shù)。是很重要的,TPV塑料原料是完全無(wú)毒的,可以在很多材料上使用。
TPV材料在標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)硫化過(guò)程中,通常會(huì)加入耐候劑及穩(wěn)定劑,以提升復(fù)合材料的耐候耐老化性能。目前,主流的TPV制備方法均以動(dòng)態(tài)全硫化為主。
動(dòng)態(tài)硫化的TPV制備方法均以動(dòng)態(tài)全硫化法為主。動(dòng)態(tài)硫化是指EPDM和PP原料在熔融狀態(tài)下通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混,此時(shí)通過(guò)化學(xué)交聯(lián),使EPDM中二烯烴上的殘留雙鍵被打開(kāi),形成具有反映活性的EPDM分子鏈自由基。
這些EPDM分子鏈自由基通過(guò)共混剪切作用不斷更換相互位置,形成交聯(lián)的EPDM。交聯(lián)的EPDM在雙螺桿擠出機(jī)強(qiáng)大的剪切作用下唄拉斷并分散,形成具有一定粒徑的交聯(lián)EPDM顆粒分散在連續(xù)PP相中,呈典型的海島結(jié)構(gòu),制得TPV改性材料。