改性SEBS热塑性弹性体的制备及其性能研究

摘要

聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯（SEBS）热塑性弹性体由于具有良好的橡胶弹性、优异的耐候性、耐低温性、着色性能而备受关注。然而，SEBS的压缩变形较大、热稳定性差、价格昂贵等缺点制约了其应用领域的扩展。SEBS经充油增塑、改性剂、填料、助剂等共混改性后，其综合性能会显著提高。
　　本文以填充油为增塑剂、热塑性塑料聚丙烯为改性树脂、无机纳米填料为增强剂，对SEBS进行改性，研制了一系列改性SEBS复合材料。并对复合材料进行了结构表征与性能研究，进一步探讨了复合材料性能与结构形态之间的关系。具体工作如下：
　　1、研究了填充油用量对 SEBS热塑性弹性体的力学性能、流动性能的影响，确定了SEBS最佳充油比为SEBS：填充油（15#白油）=100:120（质量比例）。
　　2、采用 PP（M2600R）、PP（320）和 PP（040）三种不同化学结构的聚丙烯对充油SEBS进行改性，分别制备了充油SEBS/PP复合材料。并综合比较了三种改性体系的综合物理性能，确定了 PP（M2600R）为较好的改性剂。实验结果表明，聚丙烯的加入提高充油 SEBS的刚性，但降低了其柔韧性，当 PP（M2600R）含量为50份（质量份）时，充油SEBS/PP材料具有较好的综合物理性能。
　　3、研究了经不同偶联剂处理后的填料，对SEBS/PP复合材料性能的影响。当采用偶联剂KH550和NDZ-201联合使用处理填料的方法，且两者的用量均为0.25份（质量份）时，所制得的复合材料的综合物理性能最佳。并且探讨了碳酸钙和滑石粉两种填料对复合材料性能的影响，确定了滑石粉为较佳的填充剂。
　　4、采用偏光显微镜（POM）和扫描电镜（SEM）分析填料在复合材料中的微观形态与结构。实验结果表明，当滑石粉用量较少时，填料在复合体系中分散比较均匀，起到增强复合材料力学性能的作用；当滑石粉用量较多时，填料在 SEBS/PP基体中分散不均匀，并出现不同程度的团聚或附聚现象，致使复合材料的力学性能下降。确定复合材料中滑石粉最佳用量为15份（质量份）。
　　5、采用热重分析仪（TG）研究滑石粉对SEBS/PP复合材料热性能的影响。实验结果表明，随着滑石粉用量的增加，复合材料的热稳定性逐渐升高，初始热分解温度向高温方向移动。当滑石粉的用量为15份时，复合材料的分解温度提高了10℃。
　　6、采用差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射仪（XRD）研究滑石粉对复合材料中PP结晶情况的影响。实验结果表明，滑石粉用量对复合体系耐寒性没有影响，滑石粉在复合体系中PP的结晶过程中充当辅成核剂，起到了异相成核剂的作用，增加了PP的结晶度但没有改变PP的结晶晶型。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 SEBS热塑性弹性体的结构与性能

1.2.1 SEBS热塑性弹性体的基本结构

1.2.2 SEBS热塑性弹性体的特性

1.3 SEBS热塑性弹性体的应用

1.4 改性SEBS热塑性弹性体的研究进展

1.4.1 聚丙烯（PP）改性SEBS热塑性弹性体的研究

1.4.2填料改性SEBS热塑性弹性体的研究

1.4.3 其它改性剂改性SEBS热塑性弹性体的研究

1.5 本论文的研究目的与内容

1.5.1 课题背景及研究意义

1.5.2 论文研究的主要内容

1.5.3 本文的创新之处

第2章 充油SEBS/PP复合材料的制备与性能

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料

2.2.2 主要仪器设备

2.2.3 SEBS/PP复合材料的制备

2.2.4 充油SEBS/PP共混物挤出造粒

2.2.5 充油SEBS/PP共混物注射成型

2.3 SEBS/PP复合材料性能测试

2.3.1 SEBS/PP复合材料力学性能测试

2.3.2 SEBS/PP复合材料流变性能测试

2.3.3 熔体流动速率的测定

2.3.4 SEBS/PP复合体系微观形态测试

2.4 结果与讨论

2.4.1 改性SEBS热塑性弹性体复合体系的制备

2.4.2 SEBS/PP复合体系力学性能研究

2.4.3 PP在体系中结晶情况的偏光显微镜研究

2.4.4 PP对SEBS/PP共混体系流变性能的影响

2.5 本章小结

第3章 填料改性SEBS/PP复合材料的制备及其性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验主要原料

3.2.2 实验主要仪器设备

3.2.3 改性SEBS复合材料的制备

3.2.4 填料改性SEBS/PP复合材料的力学性能测试

3.2.5 SEBS/PP/Talc复合体系熔融流变性能测试

3.2.6 偏光显微镜观察SEBS/PP/Talc的微观结构

3.2.7 扫描电镜观察SEBS/PP/Talc复合材料的断裂形貌

3.2.8 SEBS/PP/Talc复合材料的热性能测试

3.2.9 SEBS/PP/Talc复合材料的XRD测试

3.3 结果与讨论

3.3.1 改性填料对SEBS/PP复合体系性能的影响

3.3.2 填料对SEBS/PP复合体系力学性能的影响

3.3.3 填料对复合材料流变性能的影响

3.3.4 SEBS/PP/Talc复合材料流变性能测试

3.3.5 SEBS/PP/Talc复合材料的断裂形貌研究

3.3.6 滑石粉用量对SEBS/PP复合材料耐热性能的影响

3.3.7 DSC研究不同滑石粉用量对SEBS/PP复合体系的影响

3.3.8滑石粉对SEBS/PP复合体系中PP结晶行为的影响

3.4 本章小结

第4章 结 论

参考文献

作者在攻读硕士学位期间已发表的论文

攻读硕士学位期间的工作所受到资助科研项目

致谢