硅橡膠／TPU動態(tài)硫化熱塑性彈性體的配方和加工工藝的研究
動態(tài)硫化熱塑性彈性體(rI．PV)一方面具有共聚型熱塑性彈性體(TPE)的性能，另一方面又具有橡塑共混型11PE的低加工成本。聚氨酯(TPU)具有高強度、耐磨性、低壓縮長久變形、耐油性等優(yōu)點，但包膠TPU不耐水解，高溫條件下強度降低很快，而有機硅橡膠(SIR)具有優(yōu)異的耐候性、疏水性及化學(xué)穩(wěn)定性。
加工研究
隨著DBPH含量的增加，兩種SIR硫化后的拉伸強度為先增加后降低，這是因為隨著DBPH含量的增加，化學(xué)交聯(lián)點增多，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)趨于完善，但DBPH含量過多時，SIR發(fā)生過硫，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致TPV的拉伸強度迅速降低。其中，R760．70硅橡膠的拉伸強度優(yōu)于NE7170硅橡膠，這是因為經(jīng)過氣相白炭黑補強的SIR分子鏈間含有數(shù)目更多、粒徑更小的氣相siO：粒子，補強白炭黑的吸附層就越密集，形成的氫鍵也就越多，*終補強效果越明顯，且較遲地發(fā)生過硫化。
TPU／R760．70型比TPU／NE7170型TPV具有較高的拉伸強度和斷裂伸長率，較低的拉伸長久變形，同樣是因為在11PV中，包膠TPU氣相白炭黑包裹著聚有機硅氧烷分子鏈，熔融共混后SIR更加均勻地分散在TPU基體中，且白炭黑與SIR、11PU之間的氫鍵也增加二者的界面強度，導(dǎo)致TPV的力學(xué)性能提高。至于硬度方面，，IPu／R760-70的硬度小于TPU／NE7170，因為沉淀白炭黑粒徑較大、含雜質(zhì)較多、含氫鍵較多，容易團聚，導(dǎo)致11PV中的SIR集中交聯(lián)，彈性體表面致密度增加，硬度增大。，在使用Hakke密煉機制備TPU／SIR型11PV時，選用經(jīng)氣相白炭黑補強的R760-70混煉膠作為，TPV的分散相，具有更好的力學(xué)性能.
聚酯型較聚醚型TPV具有較高的拉伸強度、斷裂伸長率、硬度和拉伸長久變形。聚酯型11Pv中含有極性較大的酯基，鏈段間作用力比較大，增大了TPU的力學(xué)強度，且與SIR共混時易形成氫鍵，包膠TPU提高了二者的相容性；而11Pu8285中醚基極性較小，易內(nèi)旋轉(zhuǎn)，與SIR共混后增加了分子鏈間的柔順性，力學(xué)強度較低。11PU8285／SIR型11PV的拉伸長久變形較低，是因為共混體系中的聚醚鏈段易結(jié)晶，并且其分子鏈的物理交聯(lián)點和化學(xué)交聯(lián)點作用較低，所以不能說明其回復(fù)性較好。
不同硬度的聚酯型11Pu與SIR動態(tài)硫化彈性體的力學(xué)性能比較可知，rI'PUl580／SIR型r11PV具有較高的拉伸強度和斷裂伸長率，較低的拉伸長久變形。在聚酯型TPU中，TPU1580具有較低的壓縮長久變形，說明其硬段起到的物理交聯(lián)點作用明顯，形成有效的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，壓力撤去后，回彈性較大。綜合比較，制備TPU／SIR型1PV時，選用聚酯型TPul580作為基體連續(xù)相，以使制備的，I’PV具有更好的力學(xué)性能。
不同硫化時間對TPU／SIR彈性體力學(xué)性能的影響
隨著硫化時間的增加，TPU／SIR彈性體的拉伸強度和斷裂伸長率先增加后降低，分別在4 min和5 min達到*大值，拉伸長久變形先減小后增加，在4 min達到*小值。隨著硫化時間的增加，硫化的硅橡膠顆粒逐漸變小，分散更加均勻，硫化程度增加，使拉伸強度與斷裂伸長率增大；當硫化時間為5min以后，硫化的硅橡膠顆粒開始團聚，導(dǎo)致拉伸強度與斷裂伸長率降低。而從回復(fù)比上來看，硫化4min時達到17．5的*大值，回彈性*佳，包膠TPU同時整體硬度變化不大，故選擇硫化時間為4 min。2．2．2不同加工轉(zhuǎn)速對TPU／SIR彈性體力學(xué)性能的影響
隨著轉(zhuǎn)速的增加，TPu／SIR彈性體的拉伸強度與斷裂伸長率都是先增加后降低，拉伸長久變形先降低后增加，因為轉(zhuǎn)速的增加利于SIR、DBPH的分散，交聯(lián)SIR顆粒粒徑降低，“海島結(jié)構(gòu)”明顯，但轉(zhuǎn)速大于80 r／min時，利于SIR的分散同時，致使交聯(lián)SIR顆粒可能發(fā)生團聚，發(fā)生相反轉(zhuǎn)，同時剪切生熱使體系溫度升高，SIR還未分散完全就發(fā)生集中交聯(lián)，分散與團聚是競爭關(guān)系，包膠TPU當團聚作用大于分散作用時，導(dǎo)致彈性體應(yīng)力缺陷，力學(xué)強度下降。從彈性體的回復(fù)比可知，在70 r／min時，具有較好的回彈性，同時力學(xué)強度較高，硬度變化不大，故選擇轉(zhuǎn)速為70 r／min。
不同加工溫度對，TPU／SIR彈性體力學(xué)性能的影響
隨著加工溫度的增加，TPU／SIR彈性體的拉伸強度和斷裂伸長率都是先增大后減小，拉伸長久變形先減小后增加。因為隨溫度的升高，TPU逐漸充分塑化，SIR與11PU混合均勻性變好，力學(xué)強度提高；但溫度過高，TPu易產(chǎn)生降解，降低了基體連續(xù)相的力學(xué)性能，同時硫化劑還沒有分散均勻就提前發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致硫化后顆粒較大，彈性體存在應(yīng)力缺陷，致使力學(xué)性能降低。硫化體系在180℃時，彈性體具有較好的力學(xué)強度和回彈性，故選擇加工溫度為180℃。