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采用动态硫化技术制备的氯化丁基橡胶(CIIR)/三元共聚尼龙(CO-PA)热塑性硫化胶(TPV)结合了CIIR和PA良好加工性能及机械性能,广泛应用于汽车制造轮胎外胎气密层、电冰箱软管、密封件等气密性要求较高的产品。目前,国内在这方面的研究还处于初始阶段,因此具有非常广阔的研究及应用前景。 采用动态硫化法制备TPV,并研究了硫化体系、共混工艺、橡塑比、转速、加工温度、共混时间、增容剂、增塑剂和填料的种类和用量对TPV的影响。采用电子万能拉力机,无转子硫化仪,气密性测试仪,热重分析(TG),傅里叶红外(FT-IR),扫描电镜(SEM)对材料的力学性能,硫化特性,气密性,耐热性和微观形貌等性能进行分析表征。 结果表明:四种硫化体系均能使CIIR硫化,180℃时硫化速度SP-104>ZnO>HVA-2>S/ZnO,S/ZnO具有较好的综合机械性能。四种硫化体系制备的TPV力学性S/ZnO>ZnO>SP-104>HVA-2,耐热性S/ZnO>SP-104>ZnO> HVA-2。橡塑比在7∶3~6∶4之间,采用母炼胶法硫化剂先加入的工艺,温度在180℃,转速在60r/min,硫化共混时间在1000s时,橡胶粒子1~3um之间,均匀分布于塑料相中,所得TPV力学性能最好。两种增容剂均能与尼龙发生反应使相容性增加,两相界面变得模糊,橡胶粒子的粒径更加细小均匀。从力学性能上看,当加入5phr时,CPE的增容效果要比POE-g-MAH好。增塑剂白油和乙酰柠檬酸三正丁酯的加入都会降低TPV的硬度,同时其力学性能也会随着增塑剂量的增加而降低,而CPL不仅使TPV的力学性能提高,气体阻隔性和加工流动性也得到提高。当加入20phr CPL时,拉伸强度达到最大值15.35Mpa,扯断伸长率增加了36%,定伸应力下降1.72Mpa,永久变形降低72.6%,硬度降低10A。填料的加入表明可以通过增强橡胶粒子方法来提高TPV的力学性能,N774对TPV的补强效果要优于N330,当加入30phrN774时,拉伸性能提高31.5%。溶液共混与熔融共混相比,GO-KH550分散更好,当加入0.6phr GO-KH550时,TPV的氮气透过率降低18.2%。