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动态硫化热塑性弹性体是橡胶相在熔融的塑料相中受高温、高剪切作用动态硫化,同时被剪切为微米级的硫化橡胶粒子,均匀的分散于塑料相中,形成的“海-岛”结构橡塑两相体系。本文采用动态硫化的方法制备聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)三元共混热塑性弹性体。首先探讨了共混比例、投料顺序、动态硫化工艺等对三元共混热塑性弹性体力学性能、表面张力、熔体流动速率(MFR)等性能的影响。接着实验选用了几种环保型无卤阻燃剂,不同比例并用改善材料的阻燃性能。三元乙丙橡胶(EPDM)结构与POE相似,相容性佳,因此实验用EPDM增容PP/POE/MVQ共混热塑性弹性体。结果表明:PP/MVQ以不同比例共混制备动态硫化热塑性弹性体,随着MVQ组分含量的增加,通过动态硫化形成的交联粒子变大,硫化速率加快。TPV的力学性能随MVQ用量的增加有所下降,但是硬度降低,弹性变佳,压缩永久变形先减小后增大。TPV与水的接触角逐渐增大,临界表面张力逐渐降低,疏水性能得到改善。TPV的维卡软化温度降低,熔体流动速率变快,加工流动性有所改善。POE与PP具有良好的相容性,常用来改善PP的韧性,且其结构与橡胶相似,因此实验用POE来增容PP/MVQ共混材料。首先通过综合力学性能、硬度及表面张力确定PP/POE/MVQ的三元共混的最佳共混比例为100:50:50。就混炼顺序而言,先将POE/MVQ在高温、高剪切的作用下动态硫化,制成POE基动态硫化热塑性弹性体(PMTPV)再将之与PP熔融共混,相较三元同时共混制备材料的性能更佳。因此后续实验先将POE与MVQ动态硫化制成PMTPV,再将其与PP熔融共混。采用双螺杆挤出机动态硫化工艺制备PMTPV时,由于其剪切力较大,橡胶颗粒被剪切破碎的更小,分散更为均匀,材料的综合力学性能优于采用转矩流变仪动态硫化工艺制备的PMTPV。用实验制得的PMTPV改性PP,随着PMTPV组分含量的增加,三元共混材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力等力学性能并没有明显下降,但是弹性体的硬度得到改善。材料的加工流动性明显提高,表面张力降低,疏水性改善。当PP/PMTPV共混比例为1:2时,材料的弹性模量最低,弹性最佳;且当温度、应变发生变化时,材料的弹性模量最为稳定。实验选用一些环保型无卤阻燃剂改善材料的阻燃性能。氢氧化铝、粉煤灰、聚磷酸铵与季戊四醇并用、硼酸锌四种无卤阻燃剂都在不同程度上提高了TPV的阻燃性能。综合材料力学性能和氧指数考虑,选用氢氧化铝效果更佳。实验将Al(OH)3与阻燃效率很高的DMMP以不同比例并用,材料的氧指数可得到进一步提高。用Al(OH)3、DMMP、EG-200三种无卤阻燃剂并用,且EG-200用量为质量分数10份时,材料的力学性能最佳,氧指数提高到了32%,达到难燃材料的水平。EPDM结构与POE相似,两者相容性较好,因此实验考虑用EPDM增容三元共混材料。首先将EPDM与PMTPV以不同比例共混,随PMTPV用量的增加,EPDM/PMTPV共混胶料的力学性能逐渐提高,最佳共混比例为40/60。PMTPV改善了共混胶料的电绝缘性能,使得共混胶料的体积电阻率增加了一个数量级。随PMTPV用量的增加,EPDM/PMTPV共混胶料在160℃×24h条件下的耐热氧老化性能逐步提高,在室温下的耐油性提高。通过SEM照片可以看出,用EPDM增容后,共混材料的结构密实且没有明显的相分界面,PP/POE/MVQ共混材料的相容性得到了进一步的提高。