TPV材料(EPDM/PP熱塑性彈性體)具有優(yōu)異的耐候性、耐臭氧性能、耐紫外線性能和良好的高溫性能、電性能、抗沖擊性能等，適合擠出、注塑等多種成型方法,具有廣泛的應(yīng)用前景。本次研究了不同共混工藝共混設(shè)備制備TPV材料的方法,探討了其對(duì)TPV材料力學(xué)性能的影響。

　　TPV材料實(shí)驗(yàn)用主要原材料

　　TPV材料實(shí)驗(yàn)參考配方

　　TPV材料實(shí)驗(yàn)用到的工藝

　　·一步共混法:按配方將EPDM、PP、硫化劑、促進(jìn)劑及輔料在開(kāi)煉機(jī)上混煉,然后升溫加入硫化劑動(dòng)態(tài)硫化。

　　·兩步共混法:按配方將EPDM、硫化劑、促進(jìn)劑及輔料在開(kāi)煉機(jī)上混煉制備母煉膠,之后與PP動(dòng)態(tài)硫化。

　　·兩階共混法:在EPDM中加入輔料制備母煉膠,將2/3的母煉膠與PP動(dòng)態(tài)硫化,后加入剩余的母煉膠共混。

　　·擠出機(jī)制備TPV材料工藝：在EPDM中加入促進(jìn)劑等輔料在開(kāi)煉機(jī)上制備母煉膠,下膠片切粒機(jī)造粒,與PP、硫化劑在雙螺桿擠出機(jī)上動(dòng)態(tài)硫化擠出造粒,注塑機(jī)制樣。

　　注：配方中加了無(wú)機(jī)填充和填充油個(gè)25份。

　　從表中可以看出：通過(guò)對(duì)一步共混法、兩步共混法、兩階共混法制備TPE的力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比知道,兩階共混法效果最好,兩步共混法次之,一步共混法最差。。

　　由于EPDM/PP的動(dòng)態(tài)硫化是一種熔融物理共混、EPDM交聯(lián)、PP降解以及交聯(lián)橡膠粉碎、細(xì)化和分散為一體的復(fù)雜工藝過(guò)程。這幾個(gè)單元過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行,還是按不同次序先后進(jìn)行,對(duì)該TPV材料的綜合性能影響極大。

　　一步共混法是EPDM與PP的混合和EPDM的交聯(lián)同時(shí)進(jìn)行,交聯(lián)的大橡膠顆粒需要更大的剪切強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)PP相中的分散,故分散效果不好,TPE力學(xué)性能較低。

　　兩步共混法是先將橡膠組分與硫化劑、促進(jìn)劑等組分充分混合,預(yù)制母煉膠,再與PP熔融共混,最后進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化,從而保證了EPDM、硫化劑、促進(jìn)劑在硫化前達(dá)到充分的混和分散,并克服了EPDM顆粒邊硫化邊分散的加工難點(diǎn),有利于EPDM在交聯(lián)后的破碎以及在PP相中的分散。

　　兩階共混法是將配合劑與EPDM在常溫開(kāi)煉機(jī)上制成母煉膠,用2/3母煉膠與PP動(dòng)態(tài)硫化后,再加入剩余的母煉膠,這樣可以提高硫化劑在共混物中的分散均勻性,改善共混物的相形態(tài),從而獲得更好的性能。

　　不同硫化設(shè)備做出TPV材料性能對(duì)比

　　在EPDM中加入促進(jìn)劑等輔料在開(kāi)煉機(jī)上制備母煉膠,下膠片切粒機(jī)造粒,與PP、硫化劑分別在雙螺桿擠出機(jī)和開(kāi)煉機(jī)上動(dòng)態(tài)硫化制粒,注塑機(jī)制樣檢測(cè)。

　　用于制備TPV材料的設(shè)備有雙輥開(kāi)煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)等。EPDM/PP共混型熱塑性彈性體的制備需要在高溫、高剪切力下進(jìn)行,因此共混設(shè)備應(yīng)當(dāng)滿足這種工藝要求。不同的共混設(shè)備,制得動(dòng)態(tài)硫化TPV材料力學(xué)性能有所不同。

　　較開(kāi)煉機(jī)溫度難以控制和剪切力不夠而言,雙螺桿擠出機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是溫度可控性及更高的剪切、混合作用,利用雙螺桿擠出機(jī)制備的TPV材料,在高的剪切力作用下,EPDM已均勻交聯(lián)分散在PP基體中,因而制備的TPV材料具有相對(duì)較好的綜合性能�？梢钥闯黾羟蟹稚⒕鶆蛐詫�(duì)TPV材料性能影響至關(guān)重要。

　　共混工藝對(duì)TPV材料的制備有重要影響,兩階共混最優(yōu)。剪切力高,采用雙螺桿擠出機(jī)制備的TPV材料的力學(xué)性能好于采用雙輥筒開(kāi)煉機(jī)制備的TPV材料的力學(xué)性能。