白炭黑粒子对三元乙丙橡胶硫化性能、黏弹性及泡孔结构的影响
2021-03-22文华银张文焕罗世凯
材料工程 2021年3期
文华银,张文焕,刘 涛,罗世凯,
(1 西南科技大学 材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010;2 中国工程物理研究院 化工材料研究所,四川 绵阳 621900)
三元乙丙橡胶(EPDM)泡沫材料是一种工程弹性体,在阻尼、隔热、抗冲击等方面具有潜在的应用前景[1]。目前主要采用化学发泡法制备EPDM泡沫,此方法虽然降低了材料的密度,但获得的泡孔孔径较大,泡孔的分布和大小受发泡剂在橡胶中的分散程度的影响很大,且发泡剂分解后的固体产物会残留在橡胶中,不但影响橡胶的使用性能,还会对环境造成污染[2]。为符合当今社会绿色发展的要求,更为环保的发泡方式应运而生,如超临界CO2发泡法正广泛应用于塑料类聚合物发泡。超临界CO2发泡法能够通过改变发泡工艺条件(温度、压力等)来调控泡孔孔径和密度,且CO2易从聚合物基体中除尽,对环境无污染。
三元乙丙橡胶由于自身补强性较差,因此往往需要添加纳米填料粒子来增强其力学性能,从而达到足够的强度来支撑泡孔结构的形成。目前已经有许多纳米粒子被用于增强三元乙丙橡胶基体,如白炭黑、炭黑及蒙脱土等[3]。这些纳米粒子往往是通过与三元乙丙橡胶基体之间形成物理交联网络结构来增强基体的力学性能,但不同纳米粒子的补强能力大不相同[4]。纳米粒子还会影响橡胶的硫化交联性能、流变性能、导热性以及可加工性能等[5]。此外,纳米填料粒子在超临界发泡制备聚合物泡沫材料的过程中还会起到良好的异相成核作用,能够明显降低成核能垒,提高泡孔密度,减少泡孔孔径大小[6-7]。……
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