Page 110 - 《橡塑技术与装备》2022年1期

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

黑的加入，使得 MPU/PA12 TPV 的拉断强度由 11.2 其变化率由 -4.5% 降至 -26.8%，说明白炭黑用量的
MPa 升至 28.6 MPa，增长幅度达 155%，白炭黑表面 增大会破坏 MPU/PA12 TPV 的耐热老化性能。
的活性基团与 MPU 分子链产生一定的结合作用，使 2.3.2 热油老化后 TPV 的性能变化
得 MPU 的交联呈度增大，分子链网络密度升高，拉 热油老化后，不同白炭黑用量的 MPU/PA12 TPV
伸时分子链承载应力的能力升高 ；扯断伸长率明显增 性能变化如表 4 所示。
大，30 份白炭黑的加入，使得 MPU/PA12 TPV 的拉 表 4 热油老化后不同 MPU/CM 并用比的 MPU/CM/
断强度由 132% 升至 235%，增长幅度达 102%，白炭 PA12 TPV 物理机械性能
白炭黑用量 / 份 0 10 15 20 25 30
黑表面可与 PA12 表面生成氢键等次价键，提高 MPU/ 拉断强度变化率 /% -17.3 -19.7 -10.4 -1.0 -3.0 -10.5
PA12 TPV 中海 - 岛的结合力，受到应力时，TPV 被 扯断伸长率变化率 /% -12.1 -12.8 -7.2 -5.8 -1.4 -15.3
体积变化百分数 /% 0.38 0.80 0.86 0.50 0.20 0.31
破坏时，海 - 岛相之间脱离时需要的应变增大 ；扯断 质量变化百分数 /% 0.81 0.59 0.56 0.57 0.39 0.60
永久变形略有升高，但变化不大。
由表 4 可知，热油老化后，MPU/CM/PA12 TPV
表 2 同 MPU/CM 并用比的 MPU/CM/PA12 TPV 物理机
械性能 的拉断强度变化率和扯断伸长率变化率均呈先上升后
白炭黑用量 / 份 0 10 15 20 25 30 下降的趋势，当白炭黑的用量为 20 份时，拉断强度变
硬度 / 邵 A 93 93 94 94 95 95
拉断强度 /MPa 11.2 19.9 21.0 24.9 24.6 28.6 化率较接近于 0，为 -1.0%；当白炭黑用量为 25 份时，
扯断伸长率 /% 132 188 195 243 213 235 扯断伸长率变化率较接近于 0，为 -1.4%。
50% 定伸强度 /MPa 8.3 9.7 9.9 10.0 11.0 11.2
100% 定伸强度 /MPa 10.8 12.3 12.9 12.8 14.2 14.7 2.4 MPU/PA12 TPV 动态力学性能
扯断永久变形 /% 40 45 45 50 50 50 对不同白炭黑用量的 MPU/PA12 TPV 进行剪切

一定量白炭黑的加入对 MPU/PA12 TPV 力学性 应变温度扫描，储能模量（G'）和损耗模量（G"）如
图 2、图 3 所示。
能提升明显，在本实验所用的白炭黑用量范围内，当
白炭黑的加入量为 30 份时，可获得拉断强度较高且扯
断伸长率较大的 TPV。
2.3 热空气、热油老化后 TPV 的物理机械性
能
为了考察 MPU/PA12 TPV 的老化性能，本实验
分别选用了空气中 100 ℃ ×72 h、46# 液压油中 100
℃ ×72 h 两种老化条件的对其试样进行老化，以表征
不同白炭黑用量对 MPU/PA12 TPV 老化性能的影响。
2.3.1 热空气老化后 TPV 的性能变化
热空气老化后，不同白炭黑用量的 MPU/PA12
TPV 性能变化如表 3 所示。
表 3 热空气老化后不同白炭黑用量的 MPU/PA12 TPV
性能变化 图 2 不同白炭黑用量的 MPU/PA12 TPV 的储能模量 -
白炭黑用量 / 份 0 10 15 20 25 30 温度曲线
拉断强度变化率 /% -3.7 -10.4 -2.0 -2.1 -2.6 -8.6
扯断伸长率变化率 /% -4.5 -8.5 -9.2 -16.9 -15.5 -26.8 随着温度的升高，PA12 相的软化引起共混物模

由表 3 可知，热空气老化后，MPU/PA12 TPV 量下降，在温度为 160~180 ℃时，温度接近 TPV 中
的拉断强度变化率和扯断伸长率变化率均小于 0，说 的塑料相 PA12 的软化点，TPV 的模量下降较快。随
明在本实验所用的白炭黑用量范围制备的 MPU/PA12 着白炭黑用量的增加，MPU/PA12 TPV 的 G' 降 低，
说明白炭黑的加入使得 TPV 的弹性下降，当白炭黑的
TPV 热空气老化后拉断强度和扯断伸长率均有一定降
低。MPU/PA12 TPV 的拉断强度变化率在 -10.4%~- 加入量大于 15 份时，G' 的下降幅度减小，趋于稳定 ；
2.1% 范围内变化，总体变化不大 ；随着白炭黑用量的 MPU/PA12 TPV 的 G" 降低，但由于整体的 G" 远小
于 G'，且整体的变化幅度不大，导致 TPV 的黏性随
增大， MPU/PA12 TPV 的扯断伸长率损失呈上升趋势，

1
·54· 第 48 卷 第 期