采用雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)混煉tpv塑膠原料是先進(jìn)的，但用橡膠膠料的標(biāo)準(zhǔn)混煉設(shè)備——密煉機(jī)非連續(xù)混煉 tpv塑膠原料的工藝技術(shù)，乃是一個(gè)需要研究的課題。這是因?yàn)橄鹉z工業(yè)公司若用TPV或橡膠與TPV并用生產(chǎn)產(chǎn)品，則須購買tpv塑膠原料。所以，本研究的目的是要開發(fā)并推薦用密煉機(jī)動(dòng)態(tài)硫化熱塑性彈性體的非連續(xù)混煉加工工藝。
研究方法
使用德國Harburg-Frendenberger 機(jī)器制造有限公司生產(chǎn)的配有嚙合型轉(zhuǎn)子、容積為5L的實(shí)驗(yàn)用GK5E密煉機(jī)進(jìn)行非連續(xù)混煉，進(jìn)行熱塑性硫化彈性體的試驗(yàn)。tpv塑膠原料是由三元乙丙膠(EPDM)和聚丙烯(PP)組成的，混煉過程特征如圖1所示。與雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)混煉TPV相比較，密煉機(jī)僅由于混煉中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶來的剪切力提高tpv塑膠原料的溫度，但除了轉(zhuǎn)子速度因素之外，85%的高填充率也會(huì)導(dǎo)致物料溫度升高并提高分散效應(yīng)，也可通過高填充率來提高非連續(xù)混煉的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)混煉開始時(shí)，將橡膠、填充劑、油、防老劑和硫化促進(jìn)劑加入密煉機(jī)內(nèi)，關(guān)閉上頂栓前，將熱塑性粒料加入到膠料內(nèi)，這樣確保PP很容易混入到橡膠內(nèi)。隨后在轉(zhuǎn)子125r/min高速運(yùn)轉(zhuǎn)下混煉2min,這是夠使物料溫度達(dá)到185℃左右，這時(shí)熱塑性相達(dá)到熔化狀態(tài)。當(dāng)塑性相熔化之后，將硫化體系物料加入膠料中動(dòng)態(tài)硫化彈性體相。保持轉(zhuǎn)子105r/miri運(yùn)轉(zhuǎn)速度直到物料溫度達(dá)到185℃，在該溫度下彈性體快速硫化，這樣確保周期時(shí)間短。保持物料溫度185℃恒定4min，以確飽彈性體完全硫化。上述混煉周期大約7ntin，按該程序，能保證熱塑性相的熔化和彈性體相的硫化。
結(jié)果
由于尚未采用標(biāo)準(zhǔn)方法來分析tpv塑膠原料中熱塑性相的熔化性能和彈性體相的硫化，故本研究課題的目的之一是要找到用于分析彈性體和熱塑性材料，同時(shí)還要適用于分析tpv塑膠原料的試驗(yàn)方法。
為了評(píng)價(jià)不同試驗(yàn)方法對(duì)tpv塑膠原料分析的有效性，用實(shí)驗(yàn)密煉機(jī)混煉了硫化程度不同的試樣。通過加入不同比例的硫化體系使得膠料硫化程度在0~之間變化。除了耐溫性，尤其是物理機(jī)械性能主要取決于硫化程度，即取決于熱塑性硫化膠的形態(tài)(見圖2)。當(dāng)硫化程度較低時(shí)，材料形態(tài)為雙連續(xù)相，這是，彈性體相對(duì)物理機(jī)械性能功勞很大。所以，材料楊氏模量同斷裂應(yīng)力一樣低。隨著硫化程度的提高，材料形態(tài)變?yōu)閺椥泽w在熱塑性基體中以粒子形式進(jìn)行分散。這時(shí)，熱塑性相對(duì)物理機(jī)械性能起主要作用。從而也提高了楊氏模量、斷裂應(yīng)力和硬度。此外，采用德國Banbender Duisburg生產(chǎn)的溫度掃描應(yīng)力松她儀(TSSR)測量了使用不同硫化體系的tpv塑膠原料的溫度穩(wěn)定性。正如圖2所示，測量了初始物理機(jī)械性能保留了50%時(shí)的溫度了斯由此可看出，硫化體系明顯影響了T50。所以，用物理機(jī)械性能和耐溫性來描述tpv塑膠原料的硫化程度和形態(tài)是合適的。
簡繁切換