ACM-PA熱塑性硫化膠的制備及性能研究.pdf

1、本文以丙烯酸酯橡膠和三元尼龍為基體，采用動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)制備了耐高溫、耐油的ACM/PA熱塑性硫化膠，研究了制備方法和制備工藝等對(duì)ACM/PA TPV結(jié)構(gòu)與性能的影響；對(duì)使用雙螺桿擠出機(jī)制備 TPV過(guò)程中物料溫度歷程、硫化速度和物料停留時(shí)間三者的關(guān)系進(jìn)行了探討；為所制得的 TPV選擇了合適的本構(gòu)方程并計(jì)算相應(yīng)本構(gòu)方程參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)硫化時(shí)間、動(dòng)態(tài)硫化溫度、模壓成型溫度、剪切速率、橡塑比和硫化體系對(duì) ACM/PA TPV

2、結(jié)構(gòu)和性能具有重要影響。在 haake轉(zhuǎn)矩流變儀中，最終轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡2 min后達(dá)到熱塑性全硫化狀態(tài)；TPV物理性能隨動(dòng)態(tài)硫化溫度、模壓成型溫度和轉(zhuǎn)速的提高呈先上升后下降的趨勢(shì)；將硫化體系和三元尼龍?jiān)陔p螺桿擠出機(jī)上混合擠出造粒，然后和 ACM進(jìn)行動(dòng)態(tài)硫化的方法制得的 TPV性能較高且質(zhì)量穩(wěn)定；三種不同硫化體系制得的 TPV性能差距很大，硫磺/皂類硫化體系具有較高的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率，同時(shí)硬度也最大；當(dāng)ACM/PAM共混質(zhì)量比為70/3

3、0時(shí)性能最好，硫化橡膠粒子分布較為均勻且粒度小；隨三元尼龍含量增加， TPV儲(chǔ)能模量和損耗模量均降低，損耗因子增大；在對(duì)TPV進(jìn)行100℃×72h老化試驗(yàn)和耐油試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)老化后的 TPV拉伸強(qiáng)度和硬度出現(xiàn)了增加現(xiàn)象，這是由于三元尼龍結(jié)晶完善的結(jié)果；TPV材料的和硫化膠不同，其強(qiáng)度主要來(lái)源于連續(xù)相的三元尼龍，因此炭黑和白炭黑對(duì) TPV補(bǔ)強(qiáng)效果遠(yuǎn)不如補(bǔ)強(qiáng)硫化膠明顯。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，制得了耐油、耐高溫的ACM/PA熱塑性硫化膠。
　

4、　較低喂料速度和螺桿轉(zhuǎn)速可以延長(zhǎng)物料在雙螺桿擠出機(jī)中的停留時(shí)間和等效硫化時(shí)間，提高硫化程度。在實(shí)驗(yàn)設(shè)定工藝下，物料停留時(shí)間為3min，經(jīng)過(guò)調(diào)整硫化體系后，在170℃下的 t90為2.5min，硫化反應(yīng)活化能為91.5kJ/mol，合理匹配硫化速度、物料停留時(shí)間和擠出工藝可以獲得性能優(yōu)異的熱塑性硫化膠，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、連續(xù)化生產(chǎn)。
　　準(zhǔn)確測(cè)得橡塑比為80/20的 ACM/PA TPV應(yīng)力應(yīng)變曲線，分別從唯象理論和熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)方