采用雙螺桿擠出機連續(xù)混煉tpv塑膠原料是先進的，但用橡膠膠料的標準混煉設備——密煉機非連續(xù)混煉 tpv塑膠原料的工藝技術，乃是一個需要研究的課題。這是因為橡膠工業(yè)公司若用TPV或橡膠與TPV并用生產產品，則須購買tpv塑膠原料。所以，本研究的目的是要開發(fā)并推薦用密煉機動態(tài)硫化熱塑性彈性體的非連續(xù)混煉加工工藝。
研究方法
使用德國Harburg-Frendenberger 機器制造有限公司生產的配有嚙合型轉子、容積為5L的實驗用GK5E密煉機進行非連續(xù)混煉，進行熱塑性硫化彈性體的試驗。tpv塑膠原料是由三元乙丙膠(EPDM)和聚丙烯(PP)組成的，混煉過程特征如圖1所示。與雙螺桿擠出機連續(xù)混煉TPV相比較，密煉機僅由于混煉中高速運轉的轉子帶來的剪切力提高tpv塑膠原料的溫度，但除了轉子速度因素之外，85%的高填充率也會導致物料溫度升高并提高分散效應，也可通過高填充率來提高非連續(xù)混煉的經濟效益。當混煉開始時，將橡膠、填充劑、油、防老劑和硫化促進劑加入密煉機內，關閉上頂栓前，將熱塑性粒料加入到膠料內，這樣確保PP很容易混入到橡膠內。隨后在轉子125r/min高速運轉下混煉2min,這是夠使物料溫度達到185℃左右，這時熱塑性相達到熔化狀態(tài)。當塑性相熔化之后，將硫化體系物料加入膠料中動態(tài)硫化彈性體相。保持轉子105r/miri運轉速度直到物料溫度達到185℃，在該溫度下彈性體快速硫化，這樣確保周期時間短。保持物料溫度185℃恒定4min，以確飽彈性體完全硫化。上述混煉周期大約7ntin，按該程序，能保證熱塑性相的熔化和彈性體相的硫化。
結果
由于尚未采用標準方法來分析tpv塑膠原料中熱塑性相的熔化性能和彈性體相的硫化，故本研究課題的目的之一是要找到用于分析彈性體和熱塑性材料，同時還要適用于分析tpv塑膠原料的試驗方法。
為了評價不同試驗方法對tpv塑膠原料分析的有效性，用實驗密煉機混煉了硫化程度不同的試樣。通過加入不同比例的硫化體系使得膠料硫化程度在0~之間變化。除了耐溫性，尤其是物理機械性能主要取決于硫化程度，即取決于熱塑性硫化膠的形態(tài)(見圖2)。當硫化程度較低時，材料形態(tài)為雙連續(xù)相，這是，彈性體相對物理機械性能功勞很大。所以，材料楊氏模量同斷裂應力一樣低。隨著硫化程度的提高，材料形態(tài)變?yōu)閺椥泽w在熱塑性基體中以粒子形式進行分散。這時，熱塑性相對物理機械性能起主要作用。從而也提高了楊氏模量、斷裂應力和硬度。此外，采用德國Banbender Duisburg生產的溫度掃描應力松她儀(TSSR)測量了使用不同硫化體系的tpv塑膠原料的溫度穩(wěn)定性。正如圖2所示，測量了初始物理機械性能保留了50%時的溫度了斯由此可看出，硫化體系明顯影響了T50。所以，用物理機械性能和耐溫性來描述tpv塑膠原料的硫化程度和形態(tài)是合適的。
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