EPDM基復(fù)合材料的sub-Rouse結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及機(jī)理研究.pdf

1、三元乙丙橡膠具有其耐臭氧、耐熱、耐候、耐老化性能優(yōu)異。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，三元乙丙橡膠通常不能自己加工了單獨(dú)使用，為了改善橡膠的機(jī)械及功能特性，通常需要填充各種無(wú)機(jī)粒子。盡管用填充無(wú)機(jī)納米顆粒進(jìn)行改善，但是會(huì)影響聚合物材料的力學(xué)性能和使用領(lǐng)域。本文主要討論三元乙丙橡膠的鏈段松弛行為，聚合物性能的改善取決于橡膠硫化網(wǎng)絡(luò)微觀結(jié)構(gòu)是怎么改變的，那么，無(wú)機(jī)填料的引入是如何影響EPDM橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的宏觀性能的，是目前亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

2、r>　　本論文主要是從以下三個(gè)方面進(jìn)行研究:
　　1.EPDM/CaCO3復(fù)合材料的sub-Rouse轉(zhuǎn)變行為。
　　通過(guò)DMA數(shù)據(jù)分析，不同含量納米碳酸鈣對(duì)非完全交聯(lián)的三元乙丙橡膠的鏈段網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松弛的行為的影響進(jìn)行研究，可以得到三元乙丙橡膠的轉(zhuǎn)折溫度（即動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)折點(diǎn)）為385K，松弛時(shí)間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為0.18s，轉(zhuǎn)折點(diǎn)的發(fā)生時(shí)由于在轉(zhuǎn)折溫度下分子間的相互作用比較強(qiáng)烈，由于耦合作用的發(fā)生導(dǎo)致在隨著溫度倒數(shù)的增加，松弛時(shí)間的變化開(kāi)

3、始變得平緩，使得鏈段運(yùn)動(dòng)的增長(zhǎng)趨勢(shì)減弱，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不斷的增加納米碳酸鈣的含量，溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)是逐漸增加的，松弛時(shí)間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是逐漸降低的，這從微觀的角度更加充分的證實(shí)了無(wú)機(jī)碳酸鈣粒子的引入限制了三元乙丙橡膠的鏈段運(yùn)動(dòng)。
　　2.CaCO3對(duì)EPDM/PP/CaCO3復(fù)合材料的sub-Rouse轉(zhuǎn)變行為及力學(xué)性能的影響。
　　通過(guò)XRD、DSC、TEM、DMA和力學(xué)性能的測(cè)試，在非交聯(lián)的聚合物的共混EPDM/PP復(fù)合體系中，經(jīng)過(guò)

4、我們的研究發(fā)現(xiàn)PP對(duì)EPDM中sub-Rouse的影響可以忽略，隨著碳酸鈣含量在聚合物體系中增加，它增加了PP的結(jié)晶度，此時(shí)PP的結(jié)晶度對(duì)EPDM鏈段運(yùn)動(dòng)的阻礙作用占據(jù)主要地位，從而降低了EPDM鏈段的豫馳強(qiáng)度，使得轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度升高;當(dāng)碳酸鈣的含量增加到4phr時(shí)，碳酸鈣在EPDM中占據(jù)主要的地位，碳酸鈣含量的增加，使得EPDM鏈段的距離增加，促進(jìn)了EPDM鏈段的運(yùn)動(dòng)，使得轉(zhuǎn)折點(diǎn)的溫度不斷地下降。
　　3.PP對(duì)EPDM/PP/C

5、aCO3復(fù)合材料的鏈段豫馳行為和力學(xué)性能的影響。
　　本文制備了EPDM/PP/CaCO3三元納米復(fù)合材料，與之前不同的是這次是改變有機(jī)物聚丙烯對(duì)三元乙丙橡膠鏈段運(yùn)動(dòng)的改變，我們采用了DSC設(shè)備對(duì)復(fù)合物的結(jié)晶度進(jìn)行了測(cè)量，用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀來(lái)測(cè)試鏈段運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還測(cè)得了復(fù)合物的力學(xué)性能。DSC的測(cè)量結(jié)果表明結(jié)晶度逐漸升高。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀(DMA)的數(shù)據(jù)表明了納米顆粒限制了三元乙丙橡膠的鏈段運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致sub-Rouse轉(zhuǎn)變峰的強(qiáng)度降低，同