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热塑性硫化胶(TPV)是一种在高温高剪切条件下,采用动态硫化技术制备的特殊的热塑性弹性体(TPE),由含量较多(50-80 wt%)的交联橡胶相呈微米级颗粒状分散在含量较少(20-50 wt%)的塑料连续相中组成。它既具有塑料的热塑性,又具有传统橡胶的高弹性和力学性能,在很多应用领域可以替代热固型橡胶,可重复加工且可回收,是一类“绿色”化工新材料。目前,用于TPV的材料主要有三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等橡胶以及聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等塑料,最常见的是商业化EPDM/PPTPV。3D打印是一种快速成型技术,可用于创建各种形状及独特结构,用熔融沉积成型(FDM)技术的3D打印设备价格较低、易于操作,广泛的应用于各个领域。由于传统橡胶需要高温硫化,与3D打印工艺的契合度低,且弹性体材料普遍具有粘度大、流动性差的问题,鲜有弹性体材料用于3D打印。因此,开发具有优异强度和弹性、优良3D打印性能的TPV具有重要意义。以溴化丁基橡胶(BIIR)和PP为原料制备的TPV材料近年来因其在医用瓶塞中的应用而受到关注。与传统的热固性BIIR制备的医用瓶塞相比,BIIR/PPTPV瓶塞更安全,因为连续的PP相可以防止助剂从橡胶相迁移到表面污染药物,并减少针插入瓶塞时碎片的形成。BIIR/PP-TPV存在流动性差,加工性能不佳,并且不能用于3D打印成型的缺点,本工作通过预混合工艺并结合充油软化及界面增容制备了低硬度、低粘度BIIR/PP-TPV,且具有良好的流动性能及力学性能。为了克服硬度降低导致3D打印过程中进料困难的问题,采用单螺杆熔融喂料,成功实现3D打印。具体工作内容如下:首先详细考察了配方和工艺条件对BIIR/PP-TPV的力学性能及加工性能的影响,并研究了相关因素对BIIR/PP-TPV结构的影响。综合考虑各项因素,最终确定橡塑比为6:4、硫化体系为HVA-2、温度为180℃、转速为60 rpm。在上述基础上,本工作通过预混合工艺并结合充油软化及界面增容制备了低硬度BIIR/PP-TPV,实验表明通过改进工艺,充油和增容不但可以降低所制TPV材料的硬度,并且可以提高其拉伸强度与断裂伸长率,改善其流变特性,获得具有优异力学性能和加工性能的TPV。通过考察马来酸酐接枝聚丙烯(PPg-MA)增容对所制TPV微观结构及性能的影响,结合接触角测试分析,提出了PP-g-MA增容BIIR/PP-TPV的机理。最后,通过对低硬度、可3D打印BIIR/PP-TPV在制备过程中的形态演变进行研究,提出了其微观结构的形成机理。为了克服硬度降低导致3D打印过程中进料困难的问题,采用单螺杆熔融喂料,成功实现3D打印。3D打印BIIR/PPTPV样条的断裂伸长率为173%,强度为4.8MPa,且层间结构紧密,表明BIIR/PP-TPV材料具有良好的粘结性,以上研究说明BIIR/PP-TPV是一种理想的3D打印材料,拓展了TPV的应用领域。