【转载】EVM与TPU共混物的性能研究

　热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为一种集橡胶的高弹性与塑料的成型加工性于一体的特殊材料，综合性能十分优异。TPU具有优良的延伸回 复性,耐寒、耐油、耐磨耗、耐弯折，大量用于工业、汽车业、制鞋业、电线和电缆等行业中。EVM 是德国拜耳公司对VA含量超过40 %的乙烯和醋酸乙烯酯共聚物的简称，在华销售名称为乙华平橡胶。乙华平橡胶属于特种橡胶,它在耐高温 (175 "C)，耐油(相当于丙烯腈ACN含量26 %?34 %的丁腈橡胶)，耐天候老化(仅次于EPDM) 以及阻燃方面都非常优秀。近年来在电缆、胶辊、家用电器及汽车橡胶配件等产品上的应用非常广泛，已经成为某些特殊橡胶产品所不可取代的新型原材料。目前国内对EVM与TPU共混的研究尚未见报道，本研究通过两者共混，将其性能进行互补，并在2种TPU和2种EVM不同配比的共混物中，寻求最佳组合，为研制兼具两者优 势的新型材料奠定基础。

　　1实验部分

　　1.1原材料

　　弹性体：EVM 2 种，Levapren 400 (VA 含量 40 %)简为 E4 ,Levapren 700 (VA 含量 70 %)简为 E7；TPU 2 种，Desmopan 385E(聚酯型)简为 T3，Desmopan 8685 (聚酿型)简为T8。以上均为德国拜耳有限公司产品。

　　配合剂：白炭黑，山东海化有限公司白碳黑 厂;硅烷偶联剂(S69),青岛罗地亚公司产品; DCP(过氧化二异丙苯)，市售。

　　1 .2设备

　　HAAKE Rheocord90转矩流变仪：德国哈克公司；SK-160B 160 X320型双辊筒炼塑机：上海橡胶机械厂；VC-150T-FTMO-3RT型真空硫化机：佳鑫电子设备有限公司：AI-7000S拉力实验机：台湾高铁公司。

　　1 .3配方

　　EVM与TPU共混实验配方见表1。

　　1 . 4试样的制备

　　1.4. 1烘料

　　实验前需将TPU放入90℃的干燥箱，干燥2h（因为TPU易吸水）。

　　1.4.2 混炼

　　首先将TPU和EVM放入Haake流变仪里进行混炼，转速为50 r / min-1，按以下加料顺序进行混炼：

　　然后常温下在6英寸的开炼机上进一步混合均匀，薄通6次下片。

　　1.4.3模压

　　在180℃X300 s条件下，将混炼胶放在真空平板硫化机（排真空4次,排真空时间为20 s）上进行模压，冷压，所得的试样供性能测试使用（模压时，要在模具上涂脱模剂）。

　　1. 5共混物性能测试

　　模压试样在室温下停放6 h以上，用标准裁刀裁出拉伸试片和撕裂试片。拉伸强度按GB/ T528-1998测定；撕裂强度按GB529291测定；硬度按GB/531-92测定，氧指数按GB 10707-89测定，老化性能按GB3512-83测定，老化条件为 150 ℃×72 h。

　　2结果与讨论

　　2. 1共混物的力学性能

　　EVM与TPU共混物不同种类与不同质量比对材料力学性能的影响见图1。

　　从图1可以看出，共混物中随着TPU组分的增多.其密度、硬度、拉伸强度、100 %定伸应力、 撕裂强度都逐渐增大，但断裂伸长率降低。

　　在共混物中，E4T3和E4T8分别比E7T3和 E7T8有更高的拉伸强度和100 %定伸应力，但密度、硬度、断裂伸长率较小，这是因为VA含量为 40 %的EVM400存在结晶，而VA含量为70 %的 EVM700则不存在结晶，E4T8在各个比例的共混物中都表现出最高的拉伸强度和100 %定伸应 力，而E7T3则有最高的断裂伸长率。

　　2 . 2共混物的老化性能

　　表2是EVM/ TPU共混物老化后的力学性。 从表2可以看出老化后共混物的硬度、拉伸强度和100 %定伸应力都有所增大，而断裂伸长率减小，且纯EVM的断裂伸长率减幅最大。这说明未经硫化的EVM耐老化性能差；当EVM/ TPU质量比为50/50时，老化后的断裂伸长率减小较多，一方面可能是此时两者的相容性最差，另一方面可能是共混物长时间在高温下发生交联反应造成的。

　　2 . 3共混物的阻燃性能

　　氧指数常被用来衡量材料的燃烧性能。表3 是不同种类和质量比的EVM/ TPU共混物的氧指数。从实验数据可以看出，纯EVM的氧指数 高于纯TPU，且纯的EVM700的氧指数最大，即其阻燃性能最好；大部分配比的EVM/ TPU共混物都属于难燃材料，且EVM含量越高，阻燃性也越好。

　　3结论

　　(1) EVM/ TPU共混物中，随着TPU组分的增多，共混物的密度，硬度，拉伸强度，100 %定伸应力，撕裂强度逐渐增大，而断裂伸长率降低； EVM 400的共混物比EVM700共混物有更高的拉伸强度和100 %定伸应力；E4T8在各个比例的共混物中有最高的拉伸强度和100 %定伸应力，而E7T3在各个比例的共混物中有最高的断裂伸长率 。

　　(2) 共混物经150 ℃ X72 h的老化后，共混物的硬度、拉伸强度和100 %定伸应力都有所增大，且100 %定伸应力增加幅度较大；而扯断伸长率有所减小，但纯EVM的断裂伸长率减幅最大；EVM/ TPU质量比为50/50时，耐老化性能差。

　　(3) EVM/TPU共混物在未加任何阻燃剂的情况下，阻燃性能较好，属于难燃材料，且EVM含量越高，阻燃效果越好。

好