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本研究采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(Ethylene-methylacrylate copolymer,EMA)/丁腈橡胶(Nitrile-butadiene rubber,NBR)共混型热塑性硫化胶(Thermoplastic vulcanizate,TPV),对TPV的力学性能、微观结构及黏弹行为进行了系统的研究,探讨了橡塑比及Zinc di-methacrylate(ZDMA)增强体用量以对TPV性能的影响;对纯EMA及EMA/NBR TPV的形状记忆性能进行了系统研究,考察了橡塑比、变形温度、回复温度等变量对其形状记忆性能的影响规律;采用差热扫描量热计(Differential scanning calorimeter,DSC)对EMA和EMA/NBR TPV的非等温结晶行为进行了系统研究;采用CB(Carbon black)对NBR静态硫化胶进行增强,并研究填充对体系Mullins效应的放大效应。(1)对纯EMA、NBR静态硫化胶以及系列EMA/NBR TPV的力学性能进行了系统研究,并研究橡塑比和ZDMA含量对TPV性能的影响。结果表明,提高树脂相含量,TPV的拉伸强度、断裂伸长率及撕裂强度得以显著提高;在TPV中均匀分布着外观不规则的NBR橡胶颗粒,其直径约为3~5μm;在TPV和纯EMA的单轴循环压缩过程中,存在着明显的Mullins效应;在相同的压缩应变下,在第一次的循环压缩中,最大压缩应力达到最大值,在第二次循环压缩中,最大压缩应力显著下降且在之后的循环中保持下降趋势,但降幅减缓;在EMA/NBR TPV的压缩永久形变的测试中,卸载后对样品进行热处理回复,提高回复温度,TPV的形变回复程度明显上升且在80 ℃达到最佳;采用广义Maxwell模型可以实现对TPV压缩永久变形行为的良好拟合,可以发现,提高TPV中NBR的含量以及提高回复温度,均会在一定程度上提高TPV回复速度和回复程度,对于EMA/NBR质量比为30/70的TPV样品,回复温度为60 ℃时的回复效果最佳;采用ZDMA对EMA/NBR(60/40)TPV进行增强,ZDMA会显著提高TPV的强度,且当ZDMA达到9 phr时,TPV的综合性能达到最优。(2)分别以纯EMA和具有典型“海-岛”结构的EMA/NBR TPVs为研究对象,研究其结晶性能与形状记忆行为。研究结果表明,本研究所用EMA的熔融温度约为98℃,在适当的变形温度和形变回复温度的条件下,EMA、TPVs可呈现出形状记忆行为;相较于TPV,虽然纯EMA具有较高的形状固定率(Shape fixity,SF),但形状回复率(Shape recovery,SR)偏低;EMA和TPV的SF和SR会随着热处理温度的上升而上升直到热处理温度达到95 ℃时达到最大,除此之外,TPVs的SF会随着EMA含量提高而提高而SR会下降;通过XRD(X-ray diffraction)表征可知,TPVs中存在着乙烯链段的结晶相,所以纯EMA和TPV具有相似的开关温度(EMA的熔点)。(3)采用差示扫描量热法(DSC)研究了该TPV及纯EMA的非等温结晶行为,采用Jeziorny法和莫志深(Mo)法对TPV、EMA的非等温结晶机理进行了探讨。结果表明,TPV、EMA的非等温结晶行为均可用Jeziorny和莫志深(Mo)动力学方程进行描述,通过增加冷却速率,可降低纯EMA和EMA/NBR TPV的结晶所需要的时间。此外,在相同的冷却速率下,与EMA相比,TPV具有较高的结晶起始温度、较慢的结晶速率及稳定的结晶度,表明NBR对TPV具有异相成核作用,而TPV的结晶焓不随降温速率的变化而变化,表明NBR对EMA的结晶有一定的抑制作用。(4)对于CB补强的NBR硫化胶,研究其强度、Mullins效应与CB含量之间的关系。结果表明:增加CB含量,会大大增加NBR硫化胶的强度,降低断裂伸长率,但也使得静态硫化胶的异质性增加,并由此导致了应力软化现象(Mullins效应)的增强。