热塑性弹性体/热塑性塑料体系分子链运动的研究

摘要

热塑性弹性体具有特殊的分子链结构，一条分子链上兼具柔性橡胶链段和塑料微区，因此其分子运动必将表现出与普通高分子不同的特点。本论文以塑料改性的苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)为研究对象，以改善热塑性弹性体弹性回复为主要目的，对塑料改性的苯乙烯类热塑性弹性体体系，如SEBS/PP、SEPS/PP、SBS/PP以及填料改性的SEBS/PP弹性体体系的分子链运动进行了深入研究。 论文首先对由SEBS/PP单性体体系压缩永久变形实验建立的SEBS热塑性弹性体形变松弛数学模型，即两项指数衰减的叠加方程进行了验证和修订，并研究了该模型对其他苯乙烯类热塑性弹性体的普适性。 为了更准确地表征弹性体材料的形变性能，本文发展了一种研究弹性体材料形变性能的新方法，即采用动态力学分析仪(DMA)对材料的拉伸形变、弹性回复进行研究。这一方法克服了目前国标法测量弹性体压缩永久变形所存在的测试周期长，受周围环境(如温度)影响大，样品用量大，人为因素导致的测量误差较大的缺点。新方法的结果能更加准确地测量被研究体系性变形能的改变，为探讨影响弹性体材料的拉伸形变、弹性回复的因素提供准确的依据。 本文采用DMA法研究了温度对SEBS/PP弹性体材料拉伸形变性能的影响，PP含量对SEBS/PP、SEPS/PP、SBS/PP体系拉伸形变性能影响。 其次，本论文还对填料，如有机化蒙脱土、玻璃微珠、超细CaCO<,3>.对SEBS/PP弹性体体系的压缩形变性能和拉伸形变性能进行了研究，重点考察了体系形变回复行为。研究结果表明，加入有机化蒙脱土、玻璃微珠、超细CaCO<,3>均对SEBS/PP弹性体体系的分子链运动情况产生影响，在不同程度上改善了SEBS/PP弹性体体系的回弹性能，其中尤以有机化蒙脱土的改性效果最佳。 最后，本文还对SEBS/PP体系分子链在注塑成型过程中的取向问题进行了初步研究。结果表明SEBS/PP体系大分子链沿注塑方向取向，PP晶区也存在取向。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2苯乙烯类热塑性弹性体的特性以及其研究现状

1.2.1 SEBS的特点及其研究现状

1.2.2其他苯乙烯类热塑性弹性体研究现状

1.3高聚物分子运动概述及其研究现状

1.3.1概述

1.3.2高聚物分子运动研究方法

1.3.3高分子材料分子运动的宏观表现

1.4本文的研究意义及内容

第二章实验部分

2.1实验原料、来源以及仪器设备

2.1.1实验原料及来源

2.1.2仪器设备

2.2实验步骤

2.2.1.填料的预处理

2.2.2填料形态结构的表征

2.2.3弹性体体系的制备

2.2.4弹性体体系的力学性能表征

2.2.5弹性体系压缩永久形变的测试

2.2.6弹性体体系的动态力学性能表征

2.2.7弹性体体系的拉伸形变行为的表征

2.2.8体系微观形态结构表征

第三章结果与讨论

3.1热塑性弹性体/热塑性塑料体系的制备

3.1.1热塑性弹性体的选择

3.1.2充油量的确定

3.1.3加工设备及共混工艺的选择

3.2热塑性弹性体/热塑性塑料体系动态力学表征

3.2.1 SEPS/PP弹性体系动态力学分析

3.2.2 SBS/PP弹性体系动态力学分析

3.3热塑性弹性体/热塑性塑料体系形变松弛数学模型

3.3.1 SEBS/PP弹性体体系形变松弛数学模型的建立

3.3.2形变松弛数学模型的进一步研究与验证

3.3.3热塑性弹性体/热塑性塑料体系形变松弛数学模型的意义

3.4 DMA对热塑性弹性体/热塑性塑料体系拉伸形变性能的研究

3.4.1 DMA研究高聚物材料分子链段形变松弛行为的方法

3.4.2温度对SEBS/PP弹性体材料拉伸形变性能的影响

3.4.3 PP含量对热塑性弹性体/PP体系拉伸形变性能影响的研究

3.5填料对SEBS/PP/体系分子链松弛运动影响的研究

3.5.1蒙脱土对SEBS/PP/体系分子链松弛运动影响的研究

3.5.2玻璃微珠对SEBS/PP体系分子链松弛过程的影响的研究

3.5.3超细碳酸钙对SEBS/PP/体系分子链运动影响的研究

3.6 SEBS/PP弹性体体系取向作用的研究

3.6.1 SEBS/PP弹性体系注塑过程分子链取向的研究

3.6.2 SEBS/PP弹性体中PP结晶取向的表征

第四章结论

第五章附录

5.1攻读期间已发表和待发表的论文及专利

5.2(X)M-KA型密炼机技术参数

5.3注射机设定参数

第六章参考文献

致谢