共混型热塑性硫化胶
1、发展历史
 
(1)第一阶段:直接共混20世纪70年代初,在塑料中掺入非硫化橡胶进行简单机械共混制备TPE,该类材料常被称为热塑性聚烯烃(TPO)。TPO具有密度小、抗冲击强度高、低温韧性好等优点。由于共混物中橡胶是未硫化的,含量较高时材料流动性差,难以制得柔软品级的TPE,且强度及耐介质性能亦受到很大的局限
 
(2)第二阶段:部分动态硫化所谓动态硫化是指橡胶在与树脂共混时,借助交联剂和强烈的机械剪切应力作用进行硫化反应的过程。部分动态硫化制备TPE由于有少量交联结构存在,其强度、压缩永久变形、耐热、耐溶剂等性能较第一阶段TPO有了很大提高,且可以制备橡胶组分大于50%的柔软品级材料。缺点是当橡胶组分含量较高时,材料的热塑上篇橡胶原材料流动性大大下降,注塑产品有明显的流痕,且材料的硬度偏高。
 
(3)第三阶段:动态全硫化动态全硫化技术制造TPE,橡胶“就地”完全交联并被破碎成大量的微米级颗粒(2m以下),分散在连续的热塑性树脂基体中,该材料具有热塑性塑料的加工特性和传统热固性橡胶的力学性能,因此也被称作热塑性硫化橡胶。
动态硫化是指在热塑性树脂与橡胶熔融共混时,橡胶相在交联剂作用下发生化学交联。
 
2、动态硫化的基本概念
并借助强烈的机械剪切作用,交联橡胶相被破碎成大量微米级颗粒,分散在连续的热塑性树脂基体中的过程
 
3、EPDM/PP热塑性硫化胶的结构
EPDM/PP硫化热塑性弹性体,是由三元乙丙橡胶与聚丙烯动态硫化生产得到的共混型热塑性弹性体,其中三元乙丙橡胶构成了连续相、聚丙烯构成体系分散相,使得弹性体既具有橡胶的弹性又具有塑料的热塑性,成为一种新型的热塑性弹性体。
交联的橡胶粒子呈分散相结构,橡胶粒子粒径为0.2~2m,数目众多的细小粒子之间没有化学键接。少量的塑料相包覆在交联橡胶粒子周围形成连续相。
 
4、热塑性硫化胶的性能
(1)密度TPV与其他弹性体材料相比,具有密度小(0.89~0.97g/cm3)的特点与软质PVC和硫化橡胶材料相比,其制品质量可减轻三成左右。
(2)耐热性TPV材料与其他弹性体材料相比,具有良好的耐热性,因此可以在较高温度下使用;TPV具有宽泛的使用温度范围(-60-135℃)。
(3)力学性能TPV的力学性能随着交联密度的变化而改变,硫化程度增加,交联密度增大,拉伸强度增大,达到一定高度则趋缓,在标准3号油中的膨胀率随着硫化程度的增加而降低。
(4)物理机械性能TPV具有优良的抗压缩变形性能,与其他弹性体相比,其在高温
 
下也能保持优良的弹性性能,为其广泛应用奠定了基础。许多传统
硫化橡胶长时间暴露在空气、氧气和臭氧中能都会严重老化,TPV却具有优良的耐臭氧、氙灯老化性能。TPV的环境老化性能都远超过美国ASTM标准。TPV材料有很好的电绝缘性能,其体积电阻率达102-1050·cm,介电强度达l8kV/mm以上。与传统硫化橡胶(促进剂)及其他合成型TPE材料相比,由于TPV中含有具有结品相的塑料,因此其耐油性能明显提高,并且这种趋势随着材料硬度的提高变得更为明显。TPV具有优良的耐酸碱性能,对酸碱类清洁剂均有很强的抵抗力,在酸碱环境下长时间使用后仍能保持原有特性。采用热塑性 R/PATPV制备轮胎气密内衬层,与传统的热固型丁基橡胶相比,不仅提高了轮胎的气密性,而且降低了轮胎的自重,从而达到轮胎节油、长寿命目标;使用IRPATPV气密内衬层的轮胎,其气体阻隔层重量减少60%,而气密性达到原有的10倍以上。2012年我国轮胎产量高达5亿多条,居世界第一位,但我国轮胎性能与国际著名公司产品相比,仍有不小的差距;轮胎气体阻隔层轻量化、高气密性已成为轮胎行业的发展趋势新型医用1R/ PPTPV材料与传统的丁基硫化胶胶塞相比,具有成型方便、成本低、可回收等优点。我国仅医用胶塞行业的生产能力就达10亿只/a,平均每年消耗卤化丁基胶总量约1.5万吨。因此,1R/ PPTPV在医用行业的应用推广和产业化前景非常广阔。