德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU／EVM 共混體系的動(dòng)態(tài)硫化工藝
德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU作為一種集橡膠的高彈性與塑料的成型加工性于一體的特殊材料，綜合性能十分優(yōu)異，具有優(yōu)良的延伸回復(fù)性，耐寒、耐油、耐磨耗、耐彎折，大量用于汽車業(yè)、制鞋業(yè)、電線和電纜等行業(yè)
近年來在電纜、膠輥、家用電器及汽車橡膠配件等方面的應(yīng)用也非常廣泛，已經(jīng)成為某些特殊橡膠產(chǎn)品所不可取代的新型原材料。但是EVM 的強(qiáng)度較低，一般是在交聯(lián)后才能得到足夠的強(qiáng)度，使其應(yīng)用受到一定限制。
采用動(dòng)態(tài)硫化共混技術(shù)，可經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)提高EVM 的柔性鏈的模量和彈性，并在剪切作用下形成細(xì)化顆粒分散于TPu基體，既增加了材料的強(qiáng)度又不失其熱塑性。本實(shí)驗(yàn)固定TPU厄VIⅥ的配比，對(duì)其動(dòng)態(tài)硫化的工藝進(jìn)行探討，以期制得一種集性能與加工優(yōu)勢(shì)于一體的共混物材料。
德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU／EVM共混體系的黏度較低，制得試片氣泡多，表面不平，需要加入白炭黑增加黏度。實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)白炭黑用量在25份以上時(shí)，制得試片表面光滑，有較好的力學(xué)性能。
動(dòng)態(tài)硫化的德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU兩個(gè)體系的拉伸強(qiáng)度、硬度均高于未硫化體系；斷裂伸長(zhǎng)率，拉伸長(zhǎng)久變形和壓縮長(zhǎng)久變形均低于未硫化體系。可見，動(dòng)態(tài)硫化增加了共混物的強(qiáng)度和彈性，使得拉伸長(zhǎng)久變形和壓縮長(zhǎng)久變形減小；但由于交聯(lián)鍵的出現(xiàn)，限制了分子鏈間的滑移，降低了斷裂伸長(zhǎng)率。
不同轉(zhuǎn)速對(duì)共混體系力學(xué)性能的影響
由于交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在高剪切作用下而斷裂。同時(shí)轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的剪切熱就越高，TPU發(fā)生降解的幾率就越大。斷裂伸長(zhǎng)率和硬度變化不大。由Fig．6可以看出，拉伸長(zhǎng)久變形和壓縮長(zhǎng)久變形都呈上升趨勢(shì)，這是因?yàn)樵诟呒羟袌?chǎng)下，大分子鏈不斷被破壞斷裂變成較小分子，鏈段變小，共混體系彈性降低，不易回彈，導(dǎo)致了形變量大。故綜合得出：轉(zhuǎn)速為30 r／min是*佳轉(zhuǎn)速。
溫度對(duì)共混體系性能的影響
拉伸強(qiáng)度是先隨溫度的升高而稍微上升，然后下降；斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮長(zhǎng)久變形和拉伸長(zhǎng)久變形都是先下降后上升；硬度隨溫度的升高略有降低。溫度過低，共混物塑化不好，會(huì)導(dǎo)致性能較低；而在高溫下混煉，共混物發(fā)生降解的幾率就會(huì)增大，同樣會(huì)導(dǎo)致性能的降低。綜合考慮，共混溫度選擇150℃時(shí)，各種性能較佳。
動(dòng)態(tài)硫化后的共混體系力學(xué)性能優(yōu)于未硫化體系；兩種不同動(dòng)態(tài)硫化法制備的共混物性能相比，B法優(yōu)于A法。相差顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)硫化后的EVM 相在~t'PU中以網(wǎng)狀分布；且B法制備的共混物體系中，兩相呈明顯互鎖結(jié)構(gòu)，且相疇較小，分布更均勻。FT-IR分析得出：EⅥⅥ主鏈上的亞甲基和側(cè)鏈上的甲基都參與了交聯(lián)反應(yīng)，且主要發(fā)生在主鏈的亞甲基上。當(dāng)轉(zhuǎn)速為30 r／min和混煉溫度為150℃時(shí)共混物的綜合力學(xué)性能*優(yōu)。
德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU彈性體中化學(xué)交聯(lián)對(duì)其形態(tài)影響的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析
德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU是一種嵌段結(jié)構(gòu)的線性聚合物，具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能、抗撕裂性能、耐溶劑性能和優(yōu)良的可加工性能，因而已被廣泛地應(yīng)用于國(guó)防、醫(yī)療、食品等行業(yè)。但是，TPU還有生產(chǎn)成本高、硬度調(diào)節(jié)困難、長(zhǎng)久變形高、耐熱性差等缺點(diǎn)，從而使其應(yīng)用范圍受到限制。通過各種化學(xué)或物理手段來改性TPU已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。
近來通過在德國(guó)拜耳 Desmopan DP9370AU TPU中引入微量化學(xué)交聯(lián)改進(jìn)TPU 的綜合性能的方法已經(jīng)有研究報(bào)道，但是交聯(lián)程度和交聯(lián)形式對(duì)其形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響卻鮮有研究。本文分別對(duì)以TMP和端異氰酸酯基預(yù)聚體為交聯(lián)劑的微交聯(lián)TPU 的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了分析，研究了交聯(lián)程度和交聯(lián)形式對(duì)微交聯(lián)TPU 形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，為通過微化學(xué)交聯(lián)改性控制TPU 的形態(tài)結(jié)構(gòu)和提高其綜合性能提供了初步依據(jù)。
TPU 與其它嵌段化合物一樣具有微相分離的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，其硬、軟嵌段之間在熱力學(xué)上的不相容性是形成這種形態(tài)結(jié)構(gòu)的原因。但是，軟、硬段微區(qū)的相分離并不是完全的分離，由于兩嵌段問為共價(jià)鍵作用，因此兩相微區(qū)總有一定程度的互容。這種互容作用可以分為微區(qū)邊界互容和微區(qū)內(nèi)部互容嘲。因此，通過研究微化學(xué)交聯(lián)對(duì)TPU 軟、硬相微區(qū)相容性的影響可以考察其對(duì)TPU形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。