TPV的橡塑比与动态交联关系

摘要

EPDM和PP的化学结构是不同的,无法形成兼容的均相体系,PP作为连续相, 分布在在 0.1 μm 到几微米之间橡胶粒子中

地球上的材料应用历程最少也有几十万年了,从早期的钻木取火到后期的生产加工,材料应用学已深入到了人类的进化与发展了,而在这众多的材料分类中,tpv材料可谓是沧海一粟了,作为一名有十几年从业经验的热塑性硫化橡胶TPV从业者而言,TPV的加工费用要低于热固性橡胶,而将高弹性的epdm和高流动性的PP高效结合也依然非常具备挑战性。

EPDM和PP的化学结构是不同的,无法形成兼容的均相体系,PP作为连续相, 分布在在 0.1 μm 到几微米之间橡胶粒子中,早期以Antunes和 Goharpey 为首的国外专家就分别提出了“纤维模型”和“四阶段形态演变模型”来描述 EPDM与PP组成的TPV在动态硫化过程中的形态演变。也研究出了EPDM 与 PP发生相转变时的黏度比,结果表明,由 EPDM 交联引起相转变的黏度比要低于相应的 EPDM/PP 共混物。

后来在橡塑材料企业的商业化推进过程中又不断发现,TPV和传统橡胶制品相比具有加工方便、能耗较小、生产效率高、且环保且边角料可按比例重复利用等优点。据有关成品制造客户反馈,热塑性弹性体大约使橡胶工业生产流程缩短 25 %,能耗节约 25 %~70 %,效率提高100 %~200 %,综合成本降低 10 %左右。从配方上来分析。TPV 的橡塑比影响材料弹性、橡胶相的交联程度、橡胶交联颗粒的尺寸和加工条件等,橡塑比的提高会增加TPV的弹性,EPDM本身的弹性也明显高于热塑性PP塑料。做为TPV材料的研发工作者而言,完善TPV的初衷是让 TPV 拥有良好的加工性能。在工厂的生产中完善 TPV的加工性能,缩短客户橡塑成品的生产周期,这些对于节约化工资源和实现经济利益最大化有积极作用。

目前来看,TPV材料所处的行业的市场化程度还不是很高,相对于欧洲国家来讲,市场发展相对不平衡,当备之急是要在工业领域中使对亲环境友好的高分子TPV材料占据中高端市场不断促进,实际上TPV材料在大部分工业领域都有机会成为不错的加工窗口和用材选择,在1981年制备出了世界上第一个商业化 PP/EPDM TPV 产品 santoprene,后期在中国,比如张家港市道普润高分子材料有限公司、美国Teknor Apex公司Sarlink系列TPV在配方设计中,力图在橡胶相动态硫化过程中使之完全硫化,让TPV的力学性能得到大幅度提升,并通过橡胶相和塑料相的比例变动来更进一步的调节TPV材料的各种力学性能,现在商业化较为成熟的就是过氧化物硫化体系,通常由过氧化物和助交联剂两部分组成,在TPV的硫化过程中使交联剂发生接枝和共交联,让硫化体系的交联度和硫化效率不断提升。TPV的橡塑比与动态交联关系

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