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采用一步模压法发泡和自由法发泡两种成型工艺,以悬浮法PVC树脂和粉末丁腈橡胶共混胶为基础原料,经过化学发泡、硫化制得表观密度较小、泡孔结构细致均匀的PVC/NBR泡沫材料。运用拉力试验机、扫描电子显微镜(SEM)和差热式扫描量热仪(DSC)对泡沫材料物理性能进行表征。
探讨了PVC/NBR配比与泡沫材料性能之间的关系。随着NBR用量的增加,非硫化型PVC/NBR泡沫材料的表观密度逐渐降低,而硫化型PVC/NBR泡沫材料则在降低至某一值后又呈现出升高的趋势。
研究了偶氮二甲酰胺AC、二亚硝基五次甲基四胺H和AC/H(1:1)这三组发泡体系对泡沫材料性能的影响,发现H的发泡效果最差;AC、AC/H制备的泡沫材料泡综合性能较好;而具有协同效应的AC/H的发泡效果稍优于单用AC。此外,经活性剂G预先处理过的发泡剂AC可以提高AC在混合物中的分散性,从而促进了发泡剂的发泡效率,使泡沫材料获得了较低的表观密度。
运用单因素分析和正交试验,探讨了硫磺硫化体系对泡沫材料的影响。结果表明随着硫磺用量的增加,泡沫材料表观密度和硬度先减小再增大,拉伸强度先上升后逐渐下降。当硫磺为0.8份、促进剂为(1.0+0.5)份时,硫化体系可以与发泡体系较好地匹配,此时得到的PVC/NBR泡沫材料密度较低且力学性能较好。
加工工艺条件的研究。讨论了混炼温度、硫化(发泡)温度、硫化(发泡)时间对泡沫材料性能的影响。实验表明:最佳混炼温度为120℃;一步模压法发泡时,最适宜的工艺条件是:170℃/(7~9MPa)×20min;烘箱中自由发泡时,最适宜的工艺条件是:发泡温度为170℃,发泡时间为20min。