EPDMPP共混物老化性能的研究.docx

1、EPDMPP共混物老化性能的研究EPDM/PP共混物老化性能的研究赵永仙任巍王晓军(青岛化工学院,266042研究了三元乙丙橡胶(EPDM改性聚丙烯共混物的性能,探讨了不同含量的EPDM对共混物的力学性能、热性能、流变性能的影响,还探讨了不同品种、不同含量的抗氧剂对共混物耐老化性能的影响。经EPDM改性的PP,拉伸强度降低,冲击强度和断裂伸长率提高,耐热性、熔点随EPDM含量增加而降低,熔体粘度增大,假塑性增强,添加抗氧剂大大提高了共混物的耐老化能力,主辅抗氧剂并用效果更好。获得了能在高温下长期工作的改性PP共混物。关键词:EPDM共混物抗氧剂耐老化为了提高PP的使用价值,制备EPDM/PP共

2、混物已有较长的历史,对其性质的研究国内外均有报道1,但对其综合性能,特别是抗氧剂的品种和用量对老化前后性能的影响报道较少。为了提高聚丙烯的韧性和耐老化性,提高使用档次和扩大使用范围,我们进行了耐老化性等多项研究。制得了力学性能,耐热性,耐老化性能较好的改性PP材料,可以广泛的用作耐高温的工业材料,如油泵电缆、高温管道、密封材料等。1实验部分111原材料PP,M I=2.5,北京燕山石化公司;EPDM,日本三井公司;抗氧剂,1010,1076,264,DSTP;112仪器和设备XRZ熔体指数仪,长春第二材料实验厂;XCT-40冲击实验机,承德材料实验机厂;维卡软化点实验机,承德材料实验机厂;SR

3、-1差示扫描量热器,北京光学仪器厂;热老化箱,国产;SK-160B双辊筒炼胶机,上海橡胶机械厂;XXL-100A型拉力实验机,广州材料实验机厂;QLB-025吨平板硫化机,上海第一橡胶机械厂。113试样制备按配方准确称量配料,在双辊上混炼,再在平板硫化机上模压,然后经机加工,制得试样。1.4性能测试拉伸强度和断裂伸长率按G B1042-92进行;冲击强度按G B1043-7进行;维卡软化温度按G B1633-79进行;熔体指数按G B133682-83进行;老化实验按G B7141-86进行。2结果与讨论211EPDM含量对共混物性能的影响21111EPDM含量对共混物力学性能的影响由图1、2

4、可以看出共混物的拉伸强度随着EPDM 含量的增加而下降,而冲击强度和断裂伸长率则随EPDM含量的增加而增大 。图1EPDM含量对共混物拉伸强度、断裂伸长率的影响Fig1E ffect of EPDM content on tensile strengthand elongation at break of blend图2EPDM含量对共混物冲击强度的影响Fig2E ffect of EPDM content on im pactstrength of blend由于PP和EPDM的结构相似,溶度参数相近分别为912和914,所以PP的非晶部分和EPDM在临界面处有相互渗透作用,因此相容性很好2

5、。橡胶态的EPDM以微粒状分散于连续的塑料中,分散的橡胶微粒作为大量的应力集中物,大大提高了材料的韧性3,所以共混物的断裂伸长率和冲击强度提高。而非晶性第27卷第4期1999年7月塑料工业CHINA PLASTICS INDUSTR YVol27No4J uly1999作者简介:赵永仙,女,讲师,现主要从事聚合物共混改性的研究,已发表论文十余篇。的EPDM加入到PP中,破坏了其分子排列的规整性,降低了PP的结晶度,导致了共混物拉伸强度的下降4。21112EPDM含量对共混物热性能流变性能的影响由表1可以看出,随着EPDM含量的增加,共混物的熔点和维卡耐热温度均成下降趋势,这是由于EPDM为无定

6、形结构,其加入PP中后,本身降低了PP 晶体的浓度,同时也干扰了PP晶体的形成,所以共混物的结晶度会明显下降,这样就大大地影响了共混物的耐热性5。从图3中可以看出随着EPDM含量的增大,体系的粘度增大,且图中曲线的斜率减小,即n值下降,共混物熔体的非牛顿性增强,流变性增大。从表1中可以看出,M I随着EPDM含量的增加而减小,但下降的幅度不大,所以共混物的加工性能尚可。表1EPDM含量对共混物的热性能和熔体指数的影响Tab1E ffect of EPDM content on thermalproperty and M I of blendEPDM 含量/份0381317共混物的熔点/1701

7、016910166181651016312维卡耐热温度/153*51111491814910熔体指数/g(10min-12152*211图3EPDM含量对共混物流变性能的影响Fig3E ffect of EPDM content on rheological properties of blend 12EPDM5PHR;22EPDM 8PHR;32EPDM10PHR;42EPDM13PHR;52EPDM15PHR;62EPDM18PHR212抗氧剂对共混物耐老化性能的影响通过实验发现,未经抗氧剂强化的样条,在温度为135,时间为168h的实验条件下,老化不足48h, 就发生粉碎性破坏,已毫无使

8、用价值,而强化了抗氧剂的样条还保持了相当的强度,所以共混物中必须填加抗氧剂。21211不同品种抗氧剂对共混物老化性能的影响从图4、5中可以看出,不同品种的抗氧剂在单独使用时,其抗氧能力是不同的,其中抗氧剂1076较好,而抗氧剂264最差,共混物的耐老化性随抗氧剂用量的增加而增大,但当用量达到一定程度时,共混物的耐老化能力不再增强,甚至有所下降。图4不同品种的抗氧剂对共混物老化前后拉伸强度的影响Fig4E ffects of different antioxidants on tensilestrength of blend before and after ageing tests1-老化前;

9、2-抗氧剂1010;3- 抗氧剂1076;4-抗氧剂264图5不同品种的抗氧剂对共混物老化前后断裂伸长率的影响Fig5E ffects of different antioxidants on elongationat break of blend before and after ageing tests1-老化前;2-抗氧剂1010;3-抗氧剂1076;4-抗氧剂26421212抗氧剂并用对共混物耐老化性能的影响从图6、7中可以看出,并用抗氧剂的共混物的老化性能大大提高,抗氧剂1076与DSTP并用抗氧效果要好于抗氧剂1010与DSTP并用,因其含量较小时,就可达到最好的抗氧效果,而抗氧剂

10、1010则需要较大的用量,并且抗氧剂的用量并非越大越好,而是有一最佳值。图6抗氧剂并用对共混物老化前后拉伸强度的影响Fig6E ffect of mixed antioxidants on tensile strength(下转第38页13第27卷第4期赵永仙等:EPDM/PP共混物老化性能的研究Hu Qizhong(Shanghai S olvent Factory AbstractsThe heat stability of POM was improved by using polyamide (PA T and cyanoguanidine (CG ,with Irganox 245a

11、s main antioxidant.The results showed when PA T and CG were both used ,there was a synergistic action for the sta 2bilization of POM.When Irganox 245content was 0.5%,CG 0.3%and PA T 0.1%,the stability was the best ,re 2sulting in a weight loss ratio of 0.365%at 220for 1h.K eyw ords :Acetal Resin Pol

12、yamide Cyanoguanidine Heat Stability(上接第31页of blend before and after ageing tests 1-老化前;2-抗氧剂1076与DSTP 并用;3-抗氧剂1010与DSTP 并用图7抗氧剂并用对共混物老化前后断裂伸长率的影响Fig 7E ffect of mixed antioxidants on elongation at breakof blend before and after ageing tests 1-老化前;2-抗氧剂1076与DSTP 并用;3-抗氧剂1010与DSTP 并用3结论11经EPDM 改性的PP

13、,拉伸强度降低,冲击强度和断裂伸长率提高,韧性提高,并在EPDM 为8份左右时出现冷拉现象。21改性PP 材料的耐热性、熔点均随EPDM 含量的增加而降低。31加入EPDM ,使共混物熔体的粘度增大,熔体指数减小,熔体的假塑性增加。41添加抗氧剂可以极大的提高共混物的耐老化能力,但其用量有一最佳值,主辅抗氧剂并用效果较单独使用好。其中抗氧剂1076与DSTP 并用,在015份时效果最好。参考文献1邓本诚,李俊山1橡胶塑料共混改性1北京:中国石化出版社,199612242522何曼君,陈维孝,董西侠1高分子物理1上海:复旦大学出版社,199011071283朱静安,包全中,项素云1塑料,1990

14、,(4:34殷敬华,莫志深,纪锋1高分子学报,1987,(4:2765于洪杰,李孝意1弹性体,1995,(4:8(本文于1999-01-11收到Study of Ageing Characteristics of EPDM/PP Zhao Y ongxian Ren Wei Wang Xiaojun(Qingdao Institute of Chemical Technology AbstractsStudies of the characteristics of PP modified by EPDM were made ,the effects of EPDM content on the

15、 mechani 2cal properties ,thermal and rheological properties of EPDM/PP ,as well as the effects of different types and contents of antioxidants on the ageing properties of the blend ,were studied.After the modification by EPDM ,the tensile strength of PP decreased ,but the impact strength and elonga

16、tion at break of PP increased.The heat resistance and melting point of PP decreased with the increase of EPDM content ,resulting in increasing of melt viscosity and pseudo 2plasticity.The use of antioxidant improved obviously the ageing resistance of the blend ,especially when main and aux 2iliary antioxidants were used synergisticly ,resuslting in a preparation of PP blend which could stand against high tem 2perature for a long time.K eyw ords :EPDM Blend Antioxidant Ageing Resistance83塑料工业1999年