EPDM/PP共混型热塑性弹性体的开发及特点

科技   2024-11-13 13:45   上海  

EPDM,三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物。最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族,它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中,EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物,其应用较广泛。

优点有耐老,耐腐蚀,耐水蒸汽,优异的电绝缘性能和耐电晕性,良好的弹性,故可制作成垫片,绝缘材料等,缺点是乙丙橡胶由于分子结构缺少活性基团,内聚能低,加上胶料易于喷霜,自粘性和互粘性很差。

PP塑料,化学名称:聚丙烯 ,英文名称:Polypropylene(简称PP)。常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3(比水小)。通用塑料中,PP的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。

PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。

PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成。

随着动态硫化合成技术的不断发展,EPDM并用的TPV材料得到了比较多的关注和研究,在TPV材料中 EPDM 组分和PP 组分,巧妙结合了热固性橡胶和热塑性塑料的优点。

EPDM 的主链是饱和的,支链上才是不饱和双键,EPDM作为TPV的重要基料,使得热塑性弹性体TPV具备了良好的耐热氧性能,而基材之一的PP 是一种半结晶的热塑性材料,使得TPV的耐热性和力学性能就有了良好的提升,而且TPV材料这种 “海-岛”式结构赋于它常规硫化橡胶的回弹性和抗冲击性。

EPDM/PP共混型热塑性弹性体的开发与应用经历了3个阶段,从简单共混到部分动态交联共混(TPO)再发展到完全动态交联共混(TPV)。采用动态硫化法使EPDM/PP完全交联(TPV),它比传统的TPO有更优异的强度、高温机械强度、耐热性能,而且有良好的压缩永久变形和弹性,大大拓宽了EPDM/PP热塑性弹性体的应用领域。

EPDM的动态硫化,主要提高了材料的耐高温性能,未经交联的EPDM,使用温度受限,除非是做高硬度的TPO。

TPV(EPDM/PP)中典型的配方构成,主要分为基材EPDM和PP、填料(CaCO3)、白油和添加剂(硫化剂、润滑剂等)。

热塑性弹性体作为一种高新材料除了以上所述的基础属性,它也是一种环境友好橡塑材料,面对更多领域的新兴应用,TPV 材料的的开发也趋于高端化和个性化发展,常规TPV本身是有一些燃烧属性的,点燃后会产生烟雾且伴有熔融散落的现象,随着社会对其需求日益变强,TPV在线缆包覆和汽车工业领域的应用都更加广泛。

在双螺杆挤出机上采用动态硫化的方法制备三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)热塑性弹性体(TPV),采用动态硫化的方法,将塑料与橡胶进行复合,制备出了一种性能更加优异的、特殊的热塑性弹性体(TPV),TPV是高度硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)微粒分散在连续聚丙烯(PP)相中组成的高分子弹性体材料,TPV作为TPE的一个分支无论从生产到应用,再到回收都表现出相对于其它同类产品优越的一面。

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