《塑料配混技术》 项目3改性塑料粒料制备 单元3-14共混型热塑性弹性体 NDUSTRY GUANGDON 广东轻工职业技术学院高分子教研室
项目3 改性塑料粒料制备 单元3-14 共混型热塑性弹性体 《塑料配混技术》 广东轻工职业技术学院高分子教研室
T之底东鞋工获常拉术常院 主要内容 热塑性弹性体(TPE) 二.EPDM/PP全动态硫化热塑性弹性体TPV 1.PP,EPDM主要特性 2.TPV的制备 3.TPV共混物形态及特点 4.TPV的性能及应用 三.影响TPV性能的因素 1.硫化体系及工艺 2.共混设备及工艺
2 一．热塑性弹性体（TPE） 二．EPDM/PP全动态硫化热塑性弹性体TPV 1. PP,EPDM主要特性 2. TPV的制备 3. TPV共混物形态及特点 4. TPV的性能及应用 三．影响TPV性能的因素 1.硫化体系及工艺 2.共混设备及工艺 主要内容
TC废东鞋工状堂拉术学院 一.热塑性弹性体 热塑性弹性体(TPE)是20世纪50年代发展起来的一种新 型高分子材料，又被称作第三代橡胶，其基本特性表现是在 成型加工温度下有良好的热塑性和流动性，便于成型加工。 在常温或使用温度下，成型的制品又表现出优异的物理力学 性能及橡胶的高弹性质，兼有塑料和橡胶特性。形成热塑性 弹性体的这种特有性质决定于共混型热塑性弹性体的交联程 度以及力学性质。 根据制备方法不同，热塑性弹性体可分为共聚型和共 混型两大类
一. 热塑性弹性体 热塑性弹性体(TPE)是20世纪50年代发展起来的一种新 型高分子材料，又被称作第三代橡胶，其基本特性表现是在 成型加工温度下有良好的热塑性和流动性，便于成型加工。 在常温或使用温度下，成型的制品又表现出优异的物理力学 性能及橡胶的高弹性质，兼有塑料和橡胶特性。形成热塑性 弹性体的这种特有性质决定于共混型热塑性弹性体的交联程 度以及力学性质。 根据制备方法不同，热塑性弹性体可分为共聚型和共 混型两大类。 3
GDTC之底东鞋工状幸拉术常悦 >共聚型TPE是采用嵌段共聚的方式将柔性链（软段）同刚 性链（硬段）交替连接成大分子，在常温下软段呈橡胶态， 硬段呈玻璃态或结晶态聚集在一起，形成物理交联点， 材料整体具有橡胶的许多特性：在熔融状态，刚性链呈 粘流态，物理交联点被解开，大分子间能相对滑移，因 而材料可用热塑性塑料的方式加工成型。如热塑性聚氨 酯类(TPU)、聚苯乙烯类(SBS、SEBS)、聚烯烃类等； >共混型TPE是采用机械共混方式使橡胶与树脂在熔融共 混时形成两相结构，它经历了从简单的机械共混到部分 动态硫化共混再到完全动态硫化共混的三个发展阶段
➢共聚型TPE是采用嵌段共聚的方式将柔性链(软段)同刚 性链(硬段)交替连接成大分子，在常温下软段呈橡胶态， 硬段呈玻璃态或结晶态聚集在一起，形成物理交联点， 材料整体具有橡胶的许多特性：在熔融状态，刚性链呈 粘流态，物理交联点被解开，大分子间能相对滑移，因 而材料可用热塑性塑料的方式加工成型。如热塑性聚氨 酯类(TPU)、聚苯乙烯类(SBS、SEBS)、聚烯烃类等； ➢共混型TPE是采用机械共混方式使橡胶与树脂在熔融共 混时形成两相结构，它经历了从简单的机械共混到部分 动态硫化共混再到完全动态硫化共混的三个发展阶段
GDT之废东鞋工获常然术常院 采用简单共混和部分动态硫化方法制备的共混型TPE在耐热、 耐溶剂、耐压缩永久变形等性能方面存在局限，难以制得高性能 的TPE。而采用动态全硫化技术制备TPE,又称作热塑性硫化胶 (TPV),是非常重要和特殊的一大类TPE。它与共聚型TPE相比， 具有品种牌号多、性能范围广、耐热温度高、耐老化性能优异、 高温压缩永久变形小、尺寸稳定性更好、性能更接近传统硫化橡 胶的特点。在这里重点介绍动态全硫化共混型热塑性弹性体(TPV) 的相关知识。 常见的TPV:PP/EPDM、PP/NBR、PVC/NBR等
采用简单共混和部分动态硫化方法制备的共混型TPE在耐热、 耐溶剂、耐压缩永久变形等性能方面存在局限，难以制得高性能 的TPE。而采用动态全硫化技术制备TPE，又称作热塑性硫化胶 (TPV)，是非常重要和特殊的一大类TPE。它与共聚型TPE相比， 具有品种牌号多、性能范围广、耐热温度高、耐老化性能优异、 高温压缩永久变形小、尺寸稳定性更好、性能更接近传统硫化橡 胶的特点。在这里重点介绍动态全硫化共混型热塑性弹性体(TPV) 的相关知识。 常见的TPV：PP/EPDM、PP/NBR、PVC/NBR等
TC之废东鞋工就莹技术常优 二.EPDM/PP全动态硫化热塑性弹性体TPV PP/EPDM热塑性弹性体的发展 ·20世纪60年代，人们首次采用三元乙丙橡胶(EPDM)增韧PP: 一简单共混法。这种方法不易制得低硬度的TPE。 ·l972年，美国Uniroyal(尤尼罗伊尔)公司的Fisher研究开发 出部分动态硫化EPDM/PP共混物。 共混时，借助交联剂和机械剪切应力使橡胶组分部分动态硫化 产生少量交联结构。弥补了EPDM与PP简单共混的缺点，但是橡 胶粒径较大。 ·20世纪70年代，美国Monsanto（孟山都)公司开发研究，制得 动态全硫化EPDM/PP共混物(TPV),其相结构为完全交联的 EPDM颗粒分散在PP基质中（尽管PP量比EPDM少）
二. EPDM/PP全动态硫化热塑性弹性体TPV PP/EPDM热塑性弹性体的发展 • 20世纪60年代，人们首次采用三元乙丙橡胶（EPDM）增韧PP— —简单共混法。这种方法不易制得低硬度的TPE。 • 1972年，美国Uniroyal（尤尼罗伊尔）公司的Fisher研究开发 出部分动态硫化EPDM/PP共混物。 共混时，借助交联剂和机械剪切应力使橡胶组分部分动态硫化， 产生少量交联结构。弥补了EPDM与PP简单共混的缺点，但是橡 胶粒径较大。 • 20世纪70年代，美国Monsanto（孟山都）公司开发研究，制得 动态全硫化EPDM/PP共混物（TPV），其相结构为完全交联的 EPDM颗粒分散在PP基质中（尽管PP量比EPDM少）
TC唐东鞋工状常拉术常院 动态硫化共混的概念 动态硫化共混： 通常由塑料和橡胶两相组成，再加上合适的硫化/交联 体系，配以适当的共混设备如滚筒混炼机、双螺扦挤 出机、密炼机等，使橡胶在硫化的同时被剪切成微粒 分散在连续的塑料相中。 特点： >橡胶混入热塑性树脂基体中 熔融混合的同时使橡胶高度交联，使交联的橡胶成微粒 (约1μm)分散于树脂基体中的方法； >先动后静，二步硫化 选取一种硫化体系，对共混橡胶中的一个组分先进行动 态硫化，然后加入另一硫化体系对体系进行静态硫化
动态硫化共混的概念 动态硫化共混： 通常由塑料和橡胶两相组成，再加上合适的硫化/交联 体系，配以适当的共混设备如滚筒混炼机、双螺扦挤 出机、密炼机等，使橡胶在硫化的同时被剪切成微粒 分散在连续的塑料相中。 特点： ➢ 橡胶混入热塑性树脂基体中 熔融混合的同时使橡胶高度交联，使交联的橡胶成微粒 （约1μm）分散于树脂基体中的方法； ➢ 先动后静，二步硫化 选取一种硫化体系，对共混橡胶中的一个组分先进行动 态硫化，然后加入另一硫化体系对体系进行静态硫化。 7
GDTC之废东鞋工狱堂然术常院 1.PP,EPDM主要特性 PP的主要性能及应用 聚丙烯(PP)：世界五大通用塑料之一，最轻的热塑性塑料 V:良好力学性能和介电性能，稳定化学性能，着色力强， 优异加工性能（极好的流动性能和宽范围的流速），性价比优越 S:缺口冲击强度低，低温脆性，耐候性差。 A:广用于纤维、薄膜
1. PP，EPDM主要特性 聚丙烯（PP）：世界五大通用塑料之一,最轻的热塑性塑料 V：良好力学性能和介电性能，稳定化学性能，着色力强， 优异加工性能（极好的流动性能和宽范围的流速），性价比优越 S：缺口冲击强度低，低温脆性，耐候性差。 A：广用于纤维、薄膜。 8 PP的主要性能及应用
TC废东鞋工状堂拉术学院 EPDM的主要性能及应用 EPDM(三元乙丙橡胶)的化学结构： 主链是乙烯和丙烯单元沿主链方向无规排列，是一种高饱 和度橡胶。侧链中含有不饱和双键，由第三单体引入[乙 叉降冰片烯(ENB);②双环戊二烯(DCPD)],且分子 内无极性取代基，分子间内聚能低，能在较宽的温度范围 内保持分子链高度柔顺性（弹性和低温性能）
EPDM（三元乙丙橡胶）的化学结构： 主链是乙烯和丙烯单元沿主链方向无规排列，是一种高饱 和度橡胶。侧链中含有不饱和双键，由第三单体引入[乙 叉降冰片烯(ＥＮＢ)；②双环戊二烯(ＤＣＰＤ)]，且分子 内无极性取代基，分子间内聚能低，能在较宽的温度范围 内保持分子链高度柔顺性（弹性和低温性能）。 EPDM的主要性能及应用 9
GDTC之底东鞋工状幸拉术常悦 V:弹性和耐低温、耐热(-60~135℃)、耐候与耐 臭氧、电绝缘性、耐化学介质；综合性能好，合成工 艺简单： S:粘合差（极性低），强度不高，加工性能差，硫 化慢，价格高 A:应用于汽车制造业、建筑业、电线电缆和聚合物 改性等领域
10 V：弹性和耐低温、耐热（- 60 ~135 ℃）、耐候与耐 臭氧、电绝缘性、耐化学介质；综合性能好，合成工 艺简单； S：粘合差（极性低），强度不高，加工性能差，硫 化慢，价格高 A：应用于汽车制造业、建筑业、电线电缆和聚合物 改性等领域