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芳纶浆粕增强三元乙丙橡胶复合材料的耐介质性能.pdf

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第６２卷第１１期化工学报Ｖｏｌ．６２Ｎｏ．１１ ２０１１年１１月ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌＮｏｖｅｍｂｅｒ２０１１ 檭 檭檭檭檭檭殐殐 檭 檭研究论文 殐 檭檭檭檭檭芳纶浆粕增强三元乙丙橡胶复合材料的 殐 檭 耐介质性能 刘啸岗１，李锦春１，尤秀兰２ （１常州大学高分子材料重点实验室，江苏常州２１３０１６；２上海兰邦工业浆粕有限公司，上海２０１２０９） 摘要：利用开练机制备了三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）／芳纶浆粕（ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ）复合材料。考察了ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ用量 对ＥＰＤＭ／ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ复合材料耐热老化性能以及耐介质性能的影响。采用称重法研究复合材料的溶胀行为，通 过Ｖｏｉｇｔ并联粘壶弹簧模型对实验曲线进行软件拟合，获得复合材料的溶胀动力学方程。结果表明：ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ 的加入有效地改善了复合材料的耐热老化性能以及耐介质性能，在相同条件下，当ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ质量分数为２５％ 时，复合材料的耐热老化性能和耐介质性能达到最佳；ＥＰＤＭ／ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ复合材料的溶胀行为可以用Ｖｏｉｇｔ模 型描述。ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ的加入并不会改变基体的溶胀规律，仅对基体的平衡溶胀度和链段溶胀运动的松弛时间产 生影响；链段溶胀运动的松弛时间与平衡溶胀度均随着ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ用量的增加而减小。 关键词：芳纶浆粕；三元乙丙橡胶；复合材料；耐介质性；溶胀动力学模型 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０４３８－１１５７．２０１１．１１．０４４ 中图分类号：ＴＨ１１７．１文献标志码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２０１１）１１－３２８２－０６ Ｍｅｄｉｕｍ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＥＰＤＭｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＬＩＵＸｉａｏｇａｎｇ１，ＬＩＪｉｎｃｈｕｎ１，ＹＯＵＸｉｕｌａｎ２ （１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｏｌｙｍｅｒＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｈａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０１６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２ＳｈａｎｇｈａｉＬａｎｂａｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＦｉｂｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙ－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ（ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ）－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅｔｈｙｌｅｎｅｐｒｏｐｙｌｅｎｅｄｉｅｎｅｅｌａｓｔｏｍｅｒ （ＥＰＤＭ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｉｎａｎｏｐｅｎｍｉｘｅｒ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｎｍｅｄｉｕｍ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｈｅａｔａｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｗｉｔｈｓｗｅｌｌｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｗｅｉｇｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｆｉｔｔｅｄｂｙｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅｓｗｅｌｌｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃｒａｔｅｅｑｕａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｅｄｉｕｍ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｈｅａｔａｇｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｇｒｅａｔｌｙｂｙａｄｄｉｎｇＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｗａｓｕｐｔｏ２５％（ｍａｓｓ），ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｓｗｅｌｌｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＥＰＤＭ／ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｕｌｄｂｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｔｈｅＶｏｉｇｔｐａｒａｌｌｅｌｄａｓｈｐｏｔ－ｓｐｒｉｎｇｍｏｄｅｌ． Ｂａｓｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｄ，ｂｕｔｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｃｈａｉｎｍｏｖｅｍｅｎｔｗｅｒｅ ｃｈａｎｇｅｄｏｎｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒ．Ｂｏｔｈｓｗｅｌｌｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｉｍｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｆｉｂｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＰＴＡ－ｐｕｌｐ；ＥＰＤＭ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｍｅｄｉｕｍ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｗｅｌｌｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｒａｔｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ ２０１０－１２－２２收到初稿，２０１１－０７－２８收到修改稿。Ｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ：２０１０－１２－２２． 联系人：李锦春。第一作者：刘啸岗