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采用三元乙丙废硫化胶粉(C-EPDM),通过动态交联体系改性聚丙烯(PP),制备抗冲击性能良好的PP/EPDM复合材料;通过熔融指数、维卡软化温度、扫描电子显微镜、差热扫描量热和动态力学等分析测试方法,对PP/EPDM复合材料进行了表征,对C-EPDM的增韧机理进行了探讨,主要研究内容包括:
一、使用不同粒径的C-EPDM改性PP,探讨C-EPDM用量对PP混合材料性能的影响。结果显示,随着C-EPDM用量增加使PP混合材料的拉伸强度下降,缺口冲击强度和断裂伸长率提高,尤其在C-EPDM含量较高时,更加明显。
二、研究了PP/C-EPDM/R-EPDM(EPDM生胶)不同质量比对PP复合材料力学性能的影响。随着母炼胶中C-EPDM含量的增加,复合材料试样的拉伸强度和弯曲强度均增加。当PP/C-EPDM/R-EPDM为70/12/18时,试样的冲击强度达到28.49kJ/m2,比单用EPDM生胶提高了45.4%。随着C-EPDM含量的增加,PP复合材料的起始结晶温度提高,最大结晶温度Tc向高温方向移动。
三,研究了DCP、酚醛树脂交联体系对PP/EPDM复合材料性能影响。研究发现,用酚醛树脂作为交联剂,PP/EPDM复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均有所提高。
四、研究了各种助剂对PP/EPDM复合材料力学性能的影响。研究发现,抗氧剂能够全面提高复合材料的力学性能;硫黄作为DCP硫化体系的助交联剂对PP/EPDM复合材料的断裂伸长率和冲击强度的贡献非常明显:当硫黄为0.4份时,PP/EPDM复合材料的断裂伸长率提高3倍,冲击强度提高73%,拉伸强度和弯曲强度有极大值。增容剂马来酸酐对改善PP与C-EPDM相容性有利,当马来酸酐为3份时,复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度分别比不添加增容剂时提高了7.6%和4.9%。
五、探讨了PP/EPDM复合材料共混工艺的改进。采用两阶段共混法制备了PP/EPDM复合材料,与普通共混法制得的PP/EPDM复合材料力学性能相比,前者比后者的拉伸强度提高约1Mpa,试样的断裂伸长率和冲击强度也有较大提高。