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本研究采用动态硫化方法制备了乙酸-醋酸乙烯共聚物(EVA)/氯化聚乙烯(CM)共混型热塑性硫化胶(TPV),系统表征了动态硫化产物微观相结构、力学性能、结晶行为、黏弹行为等,研究了系列增强剂及软化剂对TPV性能的影响规律。通过在EVA/CM TPV基体充填导电材料制备出了复合型导电高分子,对其负温度系数(NTC)效应进行了研究。在EVA/CM TPV基础上制备出了吸水膨胀型TPV,着重探讨了吸水材料的种类、吸水材料粒径及吸水介质对TPV吸水性能的影响,并对保水性能、重复吸水性能及吸水前后TPV的微观相态进行了深入研究。通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/废旧轮胎胶粉(WGRT)新型热塑性弹性体(TPE),对其微观相结构、界面相容性、力学性能、Mullins效应等进行了研究。并在此基础上制备出正温度系数(PTC)复合材料并研究了其PTC效应。主要研究结果如下:(1)通过改变共混比,制备了EVA/CM TPV,对其力学性能、微观相态及结晶行为进行了研究。EVA/CM的共混比在20/80-40/60之间时,所制备的TPV表现出良好的综合性能,此外,EVA/CM TPV共混比为10/90时,TPV仍表现出良好的弹性体力学行为。(2)通过在EVA/CM TPV的连续相树脂中添加HDPE,以及在分散相橡胶中充填甲基丙烯酸锌(ZDMA)、炭黑(CB)、二氧化硅(SiO2)等对其进行增强研究。基体中加入HDPE可显著提高TPV的拉伸强度;在CM中添加5phr ZDMA即可使EVA/CM TPV拉伸强度和撕裂强度分别提高82.4%及33.5%,断裂伸长率维持率为79.6%;在CM中填充40phr CB时对TPV增强作用最佳,且由于填充引起的橡胶相体积相对增大使得硬度略有下降。在树脂相中加入POE或在橡胶相中充填DOP,均可获得低硬度的EVA/CM TPV。(3) EVA/CM TPV的拉伸断面形貌较平坦,表现出良好的弹性回复;EVA/CM TPV刻蚀样品的场发射扫描电镜(FE-SEM)结果表明,TPV表面均匀分散着形状不规则的CM硫化胶粒子,其平均粒子尺寸在2μm左右。采用ZDMA增强的EVA/CM TPV拉伸断面上有明显的塑性变形和撕裂带,这些塑性形变和撕裂带在断裂过程中消耗较大能量,使力学性能得到较大提高;刻蚀后EVA/CM/ZDMA TPV样品表面存在一定数量的平均粒径为10μm的ZDMA粒子,这些大粒子周围又由大量粒子尺寸为1μm的CM粒子包围。HDPE增强的EVA/CM TPV断面相对较平坦,有明显的条形塑性撕裂带。(4) EVA/CM TPV的XRD的研究表明,随着EVA含量的降低,TPV中EVA的结晶衍射峰强度降低,晶粒尺寸变大,DSC测试的熔限明显宽化。动态黏弹性的测试结果表明,在应变扫描模式下,EVA/CM TPV表现出明显Payne效应,随着EVA树脂相含量的增加,储能模量的下降程度增加,TPV的Payne效应被强化。(5)通过在EVA/CM TPV基体充填导电材料制备出了复合型导电高分子,TPV在CB含量为8phr时即产生逾渗现象,TPV橡胶分散相的存在使得其渗流阈值远低于传统的PTC/NTC材料;CB含量为14phr时,NTC效应最为显著,强度可达2个数量级。另外,CB的含量仅为2phr时,TPV的拉伸强度即从5.1MPa提高到7.8MPa。(6)在EVA/CM TPV基础上制备出了吸水膨胀型TPV,随着TPV中交联聚丙烯酸钠(CPNaAA)含量的增加,吸水率有所提高,并在EVA/CM/CPNaAA共混比为30/70/40以后急剧增加,室温条件下,EVA/CM/CPNaAA (30/70/60) TPV在蒸馏水中72h时的吸水率高达728.4%。对其重复吸水性能的研究表明,TPV的二次及三次吸水的吸水速率增加,EVA/CM/CPNaAA (30/70/60) TPV在蒸馏水二次及三次吸水平衡时间从93.0h缩短到48.0h左右;一次吸水后TPV表面形成的吸水通道促进了后续的吸水循环,此外,基体网络在一次吸水后受到一定程度的破坏,这样也有利于后续的吸水过程,使得二、三次吸水的吸水速率增加。对TPV的微观相态观察结果表明,CPNaAA粒子均匀的分散在TPV基体上,且粒子表面覆盖一层CM橡胶相,尺寸为2μm左右。EVA/CM/CPNaAA(30/70/60)TPV在盐溶液及酸溶液中随着介质浓度有所提高,吸水率急剧下降,但是在低浓度的碱溶液(NaOH浓度为0.1%)TPV的吸水率略有增加,这应该是由于体系中残余的-COOH的电离引起的,即微碱环境有利于吸水率的提高。(7)研究了CPNaAA粒径、原位生成丙烯酸钠(NaAA)、原位生成NaAA与CPNaAA并用对吸水膨胀型EVA/CM TPV性能的影响。CPNaAA粒径为100目、200目及300目时,CPNaAA为200目时TPV的吸水率最高。原位生成NaAA制备的吸水膨胀型TPV具有较高强度,但断裂伸长率下降显著,吸水率较低,这是由于TPV网络强度过高的缘故所致。NaAA与CPNaAA并用制备的吸水膨胀型TPV在保证了较高的强度的同时,也保证了较高的吸水率,吸水时间为72.0h时的吸水率为388.0%。(8)通过熔融共混制备了HDPE/WGRT TPE,并采用SBS对其界面进行增容。SBS的加入使得TPE的断裂伸长率及拉伸强度显著提高,HDPE/SBS/WGRT (30/12/70) TPE与HDPE/WGRT (30/70) TPE相比,TPE拉伸强度从11.8MPa提高到15.0MPa,断裂伸长率从185.1%提高到372.1%。对其拉伸断面的研究表明,SBS的加入使得TPE的拉伸断面较平坦,界面相容性得到改善,TPE的弹性增强。在橡塑共混HDPE/WGRT TPE中发现了Mullins效应,应力在第一次加载时达到最大值,随后的加载循环中最大应力下降,残余形变随着循环次数的增加逐渐增大。相对于弹性体而言,HDPE/WGRT TPE的残余形变明显偏高,这是由于本研究中TPE的基体为HDPE,拉伸过程中HDPE片晶的残余形变导致了TPE较高的残余形变。(9)通过在HDPE/WGRT (50/50)复合体系基体中填充CB的方式制备了复合型的导电复合体系。CB含量在8phr至14phr之间时,复合体系在HDPE的熔点附近表现出较强的PTC效应,强度在3个数量级以上。