阐述硫化热塑性硫化胶及其纳米复合材料制备、结构与性能站

论文导读：
摘要：热塑性硫化胶（TPV）是弹性体与热塑性树脂经动态硫化而制成的共混材料，是热塑性弹性体的主要种类之一，在各个领域有着广泛的运用。通过选择合适的共混组分，硫化系统及随着共混生产技术的进展，目前已经可以制得多种易加工且具备良好物理机械性能的TPV，但仍然有着高、材料的部分利用性能和加工性能难于满足实际要求的缺点，由此还需要进一步的探讨以制得性能更加优异的TPV，而且随着TPV材料运用范围领域的拓广，制备低成本、高强度、优异耐热耐油性的高性能TPVs已成为一种走势。本课题首先采取两步法制得三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶（EPDM/PP TPVs），再将纳米SiO2添加到EPDM/PP TPVs中以制备高强度低成本的TPVs，虽然纳米SiO2使EPDM/PPTPVs的强度得到了显著的提升，但其硬度也显著增加，而且纳米SiO2添加量有限，降低成本有限。由此，将改性纳米CaCO3添加到EPDM/PP TPVs中，本论文中所用的改性纳米CaCO3经过表面活性剂椰子油、硬脂酸和改性聚醚硅树脂改性处理，所以有望制得高强度，低硬度和低成本的TPVs。EPDM/PP TPVs具有良好的综合性能，但其耐热耐油性能不佳，由此本论文又通过两步法制得耐热，耐油的聚醚酯弹性体/丙烯酸酯橡胶热塑性硫化胶（TPEE/ACM TPVs）。论文详细探讨了EPDM/PP TPVs和TPEE/ACM TPVs两种热塑性硫化胶的制备，以及纳米SiO2和改性纳米CaCO3对TPVs形貌结构，动态力学性能，流变性能，力学性能，热稳定性和耐热老化性能的影响规律。探讨结果表明：以对叔丁酚甲醛树脂2402为硫化剂的EPDM/PPTPVs的动态硫化性能最好；随着纳米SiO2或改性纳米CaCO3添加量的增加， TPVs中EPDM橡胶粒子的粒径先减小后增大；TPEE/ACM共混比为60/40时，TPEE/ACM TPVs的综合性能最好，耐油质量变化率和体积变化率只有14.5%和12.3%；纳米SiO2和改性纳米CaCO3对TPVs中各相的玻璃化转变温度均有影响；流变性能探讨表明纳米SiO2的加入使TPVs的加工性能变差，而改性纳米CaCO3对TPVs的加工性能几乎无影响；适量的纳米SiO2和改性纳米CaCO3对TPVs起到补强和增韧的的作用，纳米SiO2对EPDM/PP TPVs补强效果显著，当纳米SiO2添加量为10份时，TPEE/ACM TPVs的拉伸强度为23.7MPa，提升了35.4%，但硬度增加较大。然而，在改性纳米CaCO3添加量高达50份时，EPDM/PPTPVs的扯断伸长率仍高达562%，提升了60.5%，而硬度与纯TPVs相近；纳米SiO2和改性纳米CaCO3使TPVs的热稳定性和耐热老化性能变好；TPEE/ACM TPVs具有良好的耐热耐油性能，目前耐油性热塑性硫化胶NBR/PP TPVs的利用温度范围为100-120℃，其在150℃的ASTM3#标准油中浸泡48小时已溶解[3]，而20份纳米SiO2填充的TPEE/ACM TPVs在150℃的ASTM3#标准油中浸泡48小时质量变化率和体积变化率只有12.1%和11.2%；以上结果表明，通过选择合适共混组分和添加适当适量的纳米粒子可以制备低成本、良好物理机械性能或具有优良耐热耐油性的高性能TPVs。关键词：动态硫化论文热塑性硫化胶论文纳米论文SiO_2论文改性纳米论文CaCO_3论文性能论文
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Abstract7-12
第一章 绪论12-31

1.1 热塑性弹性体概况12-15

1.1 热塑性聚氨酯弹性体12-13

1.2 苯乙烯类热塑性弹性体13

1.3 聚烯烃类热塑性弹性体13-14

1.4 聚醚酯热塑性弹性体14

1.5 聚酰胺类热塑性弹性体14-15

1.2 热塑性硫化胶概况15-17

1.3 动态硫化热塑性弹性体 EPDM/PP 的概况17-23

1.3.1 EPDM/PP TPV 的形成机理和形态结构特点17-18

1.3.2 影响 EPDM/PP TPVs 性能的因素18-2论文导读：动态力学性能51-533.2.4流变性能53-563.2.5热稳定性56-573.2.6耐热老化性能57-583.3本章小结58-60第四章耐热耐油性TPEE/ACMTPVS的结构与性能探讨60-824.1不同TPEE/ACM共混比TPEE/ACMTPVs的性能61-644.1.1力学性能61-624.1.2耐油性能62-634.1.3耐热老化性能63-644.2TPEE/ACM/nanoSiO_2TPVs的结构与性能6
0

1.3.3 EPDM/PP TPVs 制备技术20-21

1.3.4 EPDM/PP TPVs 国内外探讨进展21-23

1.4 EPDM/PP/纳米粒子三元复合材料的探讨进展23-26

1.5 耐热耐油性 TPV 的探讨进展26-28

1.6 本论文的探讨目的和作用28-29

1.7 本论文的革新点29

1.8 本论文的探讨内容29-31

第二章 实验部分31-35

2.1 实验原材料31-32

2.2 仪器与设备32

2.3 EPDM/PP/纳米粒子三元复合材料的制备32-33

2.4 TPEE/ACM TPVs 的制备33

2.5 性能测试与表征33-35

2.5.1 扫描电镜测试33

2.5.2 动态力学性能33

2.5.3 流变性能33

2.5.4 力学性能33-34

2.5.5 热稳定性能34

2.5.6 耐热老化性能34

2.5.7 耐油性能34-35

第三章 EPDM/PP/纳米粒子三元复合材料结构与性能探讨35-60

3.1 EPDM/PP/nanoSiO2TPVs 的结构与性能35-47

3.

1.1 动态硫化特性35-36

3.

1.2 力学性能36-38

3.

1.3 SEM 浅析38-39

3.

1.4 动态力学性能39-41

3.

1.5 流变性能41-44

3.

1.6 热稳定性44-46

3.

1.7 耐热老化性能46-47

3.2 EPDM/PP/nanoCaCO3TPVs 的结构与性能47-58
3.

2.1 力学性能47-50

3.

2.2 SEM 浅析50-51

3.

2.3 动态力学性能51-53

3.

2.4 流变性能53-56

3.

2.5 热稳定性56-57

3.

2.6 耐热老化性能57-58

3.3 本章小结58-60
第四章 耐热耐油性 TPEE/ACM TPVS 的结构与性能探讨60-82
4.1 不同 TPEE/ACM 共混比 TPEE/ACM TPVs 的性能61-64
4.

1.1 力学性能61-62

4.

1.2 耐油性能62-63

4.

1.3 耐热老化性能63-64

4.2 TPEE/ACM/nanoSiO_2TPVs 的结构与性能64-73
4.

2.1 力学性能64-65

4.

2.2 动态力学性能65-67

4.

2.3 流变性能67-70

4.

2.4 热稳定性能70-71

4.

2.5 耐热老化性能71-72

4.

2.6 耐油性能72-73

4.3 TPEE/ACM/nanoCaCO_3TPVs 的结构与性能73-81
4.

3.1 力学性能73-74

4.

3.2 动态力学性能74-75

4.

3.3 流变性能75-78

4.

3.4 热稳定性能78-79

4.

3.5 耐热老化性能79-80

4.

3.6 耐油性能80-81

4.4 本章小结81-82
结论82-84
参考文献84-93
攻读硕士学位期间取得的探讨成果93-94
致谢94-95
附件95