Page 62 - 《橡塑技术与装备》2024年6期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

转流变仪（Typ006-1385，Thermo Electron）；热 重 因为 Bio-EPDM 门尼黏度过大，熔融共混时与 PP 黏
分析仪（TG209，德国 NETZSCH 公司）；电子交联 度不匹配，各组分共混效果差，导致表皮材料性能低
设备（AB1.0-100/2400，爱邦）。 下。
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1.3 设计实验 经过电子交联后，1 样品的拉伸强度、撕裂强度
按照表 1 的实际生产比例进行原料配比，将配好 和断裂伸长率都有下降趋势，主要由于材料内部分子
的原料母粒利用双辊挤出机制成成厚度均匀的薄膜， 链段被高能电子束打断，导致机械性能下降，尤其是
温度设置在 175±3 ℃。然后将薄膜通过电子交联设备 断裂伸长率，损失率接近 15%，下降效果十分明显。
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进行处理，将得到的薄膜材料放在压片机中压制成厚 3 样品与 1 样品结果相反，经过电子交联后样品的拉
度为 0.5 mm 的样品，再用裁断机裁制成 A4 样规格， 伸强度、撕裂强度和断裂伸长率皆有较大程度的提高。
以便后续实验测试使用。 电子交联在破坏分子链的同时也会构建新的分子链网
表 1 TPO 内饰表皮配方表 络，提高组分之间的相容性，对于添加了高门尼黏度
配方种类 1 # 2 # 3 # 4 # Bio-EPDM 的试样而言，相容性提高带来的机械性能
PP 60 60 60 60
EPDM 35 35 0 0 收益已经远远超过分子链破坏带来的负面影响，这可
Bio-EPDM 0 0 35 35 能是导致 2 样品电子交联后性能变化的主要原因。
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PP-R 5 5 5 5
交联剂量 /kGy 0 25 0 25 TPO 表皮是电子交联的主体部分，但在工厂的实
际生产过程中，为提高生产效率，往往是将 TPO 表皮
1.4 实验测试
和背衬层贴合后一起进行电子交联，这就会导致背衬
拉伸性能测试 ：按照国际标准 ISO 37-1《硫化
层的 PP 发泡海绵或涤纶基布损失部分物理性能，所
或热塑性橡胶 - 拉伸应力应变特性的测定》，通过万能
以要根据实际情况来设定电子交联的程度，尽量减小
拉伸机进行拉伸强度、拉伸断裂伸长率测试，拉伸速
对产品质量的影响。
度为 500mm/min。
2.2 熔融后流变性能
撕裂性能测试 ：测定按照国际标准 ISO34-1《硫
流变性能测试是表征聚合物材料流动和变形的重
化或热塑性塑料橡胶 - 撕裂强度测定》，对材料进行
要方法，对材料的加工成型具有重要意义。通过对共
无缺口口角形试片撕裂测试，单位 N/mm。
混材料的流变性能分析，可以清晰地考察共混组分的
熔融状态下流变性能测试 ：将薄膜材料压制成直
黏弹性、相容性等指标，也可以分析共混聚合物电子
径 25 mm、厚度 1 mm 的圆片，将圆片放在旋转流变
交联后微观结构的改变。图 2 中 (a)、(b)、(c)、(d) 分
仪中进行动态频率扫描，扫描频率为 0.1~100 rad/s，
别是各样品的储能模量（G'）、损耗模量（G"）和复
应变 0.5%，温度设定 200 ℃。
数黏度（η*）随频率（ω）的变化趋势图及复数黏度 -
阻燃性能测试 ：按照标准 VCS 5031, 19，测试水
复数模量（G*）关系曲线。
平燃烧速率，测试样品需贴合背衬层（PP 发泡海绵）；
由图 (a)、(b) 可以看出，不同 EPDM 共混体系的
热重分析测试 ：将薄膜进行热重分析，固定氮气速率
储能模量和损耗模量都随频率的增大而增大，主要由
50 mL/min，升温速率 20 ℃ /min。
于分子链之间的纠缠作用随频率增大而逐渐被解开，
气味等级测试 ：按照标准 PV3900-C3 进行气味
增强了分子链的运动能力，能够更快地应对振荡频率
等级测试，若单次气味评价等级相差两级及以上，需
变化。经过电子交联的 2 、4 表皮在中低频区的 G'
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要重新抽取至少 5 份 TPO 表皮进行重新评价。
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要大于未经交联的 1 、3 表 皮，G" 则是在整个频率
范围内都低于未经交联的材料，这主要是因为经过电
2 结果与分析
子交联后 EPDM 中不饱和键被打断后重新自由组合，
2.1 机械性能
形成微观的三维网状结构，增加了各组分分子链之间
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图 1 中(a)、(b)、(c) 分别表示的是 1 、3 及相对
的相互纠缠作用。由图 3(c) 可知，电子交联材料的 η*
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应的交联试样 2 、4 内饰表皮的拉伸强度、撕裂强度
要明显大于未经交联的内饰材料，这说明经过交联后，
及断裂伸长率。由图可知，在未经电子交联处理前，
内饰材料有着更高的熔融黏度，在实际生产过程，汽
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1 样品的机械性能要全面优于 3 样品，一方面可能
车内饰表皮需要经过高温压花工艺来压制花纹，交联
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·14· 第 50 卷 第 期