黑滑石粉在SEBS_PP热塑性弹性体中的应用_宋建强.pdf
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1、加工应用弹性体,():作者简介:宋建强(),男,江西吉安人,高级工程师,研究生,主要从事无机非金属超细粉体的研发及其应用方面的研究工作。收稿日期:黑滑石粉在 热塑性弹性体中的应用宋建强,徐枫,杨干兵,肖小兵,罗明华,刘建国(江西广源化工有限责任公司,江西 吉安 )摘要:表征了黑滑石粉的基本物理性能,并将其填充改性在苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯聚丙烯()热塑性弹性体中,测试了 热塑性弹性体的力学性能、密度、硬度及熔融指数,并分析了黑滑石粉颗粒在 热塑性弹性体中的分散情况。结果表明,随着黑滑石添加量的逐渐增大,热塑性弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和熔融指数均表现出先增大后下降趋势,热塑性弹性体的密度和硬度均
2、表现出逐渐增大趋势,黑滑石粉粒径越小,热塑性弹性体拉伸强度、断裂伸长率和硬度越大,熔融指数越低。关键词:黑滑石粉;苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯聚丙烯;力学性能;熔融指数中图分类号:文献标识码:文章编号:()热 塑 性 弹 性 体 苯 乙 烯乙 烯丁 烯苯 乙 烯()是苯乙烯丁二烯苯乙烯()的加氢产物,具有优异的柔韧性、回弹性、电绝缘性和可塑加工性,但其熔体黏度大、刚性大、耐油性差和价格昂贵,因此,通常采用 与聚丙烯()熔融共混从而达到优异综合力学性能、较高的耐热稳定和良好的加工性能,被广泛应用在箱包手把、密封条、汽车装饰、电线电缆、医用材料等众多行业。滑石化学式为 (),是一种层状硅酸盐,按颜色可分为
3、白滑石、绿滑石、粉滑石、灰滑石和黑滑石五种,其中黑滑石因混入有机碳导致颜色为黑色,其物理和化学性能与其他滑石相似,具有良好的润滑性、高热稳定性和电绝缘性、耐酸、耐碱以及低硬度等特性,而且由于其特殊的片状结构,均匀填充在高分子材料中可起到骨架支撑作用,具有优异的力学补强性能,被广泛应用于改性塑料、橡胶、热塑 性弹性 体 等领 域 。目前人们采用碳酸钙对苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯聚丙烯()热塑性弹性体的改性进行了广泛的研究 ,但是,国内迄今尚未见把黑滑石粉作为无机填料填充改性 热塑性弹性体的研究报道。本文采用黑滑石粉填充改性 热塑性弹性体,考察黑滑石粉添加份数和颗粒粒径对 热塑性弹性体拉伸强度、断裂伸长
4、率、比重、硬度、熔融指数和分散性的影响,为厂家选用产品提供技术支持。实验部分原料 :牌号为 ,中国石化集团巴陵 石 化 分 公 司;黑 滑 石 粉:牌 号 为 、,江西广源化工有限责任公司;:牌号为 ,中国石化集团茂名石油化工公司;石蜡油:牌号为 ,常州中壳润滑油有限公司。仪器及设备 型双螺杆挤出机组:,南京杰恩特机电有限公司;型立式注塑机:东莞市台富机械有限公司;型万能力学性能实验机:美斯特工业系统(中国)DOI:10.16665/ki.issn1005-3174.2022.06.013有限公司;型经济型固体密度计:北京仪特诺电子科技有限公司;型邵氏硬度计:上海伦捷机电仪表有限公司;型熔体流
5、动速率仪:美斯特工业系统(中国)有限公司;型扫描电子显微镜:日本日立公司;型电子比重计:北京伊若特电子仪器公司。样品制备黑滑石粉置于 恒温烘箱中干燥 ,取出后置于干燥器内冷却至室温,备用。在 中加入一定质量的石蜡油,混合搅拌,然后加入计量的黑滑石粉和 原材料,混合均匀,静置,然后将混合好的原料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒,挤出加工温度为 ,再将粒子经立式注塑机注塑成标准样条,注塑温度为 ,备用。实验配方见表。表 热塑性弹性体实验配方配料质量 黑滑石粉用量、质量分数、石蜡油 性能测试与结构表征拉伸、断裂性能按照 进行测试,拉伸速率为 ;密度按照 进行测 试;硬 度 按 照 进行测试;熔融指数
6、按照 进行测试,温度设为 ,负荷为;断裂面形貌采用蔡司场发射扫描电子显微镜观察断面形貌并拍照,样条经液氮淬断后喷金。结果与讨论黑滑石粉形貌和理化性能图为四种黑滑石粉的扫描电子显微镜照片,放大倍数均为 倍。()()()()图四种黑滑石粉的 照片从图可以观察到,四种黑滑石粉均呈现多重片层状结构,颗粒均匀分散,未观察到明显的团聚。四种黑滑石粉的颗粒大小满足如下关系:。表详细列出了所用四种黑滑石粉的物理指标。由表可知,、和 四种黑滑石粉的粒径()分别为 、和 ,这和扫描电子显微镜观察到的颗粒大小结果一致。如表所示,、和 四种黑滑石粉的蓝 光 白 度 分 别 为 、和,吸 油 量 分 别 为 、和,这说
7、明随着黑滑石粉粒径的减少,其蓝光白度和吸油量在逐渐增大;四种黑滑第期宋建强,等 黑滑石粉在 热塑性弹性体中的应用石粉的硅含量没有显著性差异,这表明黑滑石粉粒径大小不影响其硅的含量。表四种黑滑石粉的物理指标黑滑石粉蓝光白度 )吸油量()硅质量分数 )是指颗 粒粒度分布中,从小到大累积分布百分数 达到 时对应的粒径值。黑滑石粉对 热塑性弹性体拉伸强度的影响图为四种黑滑石粉粒径和不同添加量对 热塑性弹性体拉伸强度的影响规律。由图 可以看出,当黑滑石粉质量添加量低于 时,热塑性弹性体拉伸强度随着黑滑石粉添加量的增加而增大;当黑滑石粉质量添加量高于 时,热塑性弹性体拉伸强度随着黑滑石粉添加量的增加而下降
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