Page 38 - 《橡塑智造与节能环保》2025年1期
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节能环保新技术与产品




                                                 表 1 氢化苯乙烯热塑性弹性体的特性
                                              结构      苯乙烯含量/%        230 ℃和2.16 kg(g/10 min)时的MFl
                              CalpreneH6215S  SB/SEBS     13                     13
                             Calprene®H6182X  SEBS        13                     25
                                Dyne174       SEBS        30                     25


              生产出了不同的配方;所有配方中的炭黑含量均为                            2 结果与讨论
              3.85%(质量分数)。在发泡过程之前,对化合物进                         2.1 SEBS结构的影响
              行了造粒。泡沫是通过著名的发泡技术Core-back生                           图1和图2显示了减重30%的多轴冲击试验结果。
              产的,该技术的特点是使用Baby-Plast公司的微型注                      图中显示了SEBS(20%,(质量分数))和滑石粉
              射器6/10P进行注射成型,获得所需形状和尺寸(80                        (20%,(质量分数))含量相同的配方之间的比较。
              mm×15 mm×4 mm)的材料。在这种发泡工艺中,气                      使用CalpreneH6215S时,最大力和穿刺能都有所增
              相溶解在聚合物基质中,并通过机械方式增加模具的                           加,这可能是由于其具有33%二嵌段的特殊结构。如
              体积来促进细胞的成核和生长。制得的泡沫厚度分                            图3所示,与其他替代材料相比,苯乙烯含量较高的
              别为2.8 mm、3.0 mm和3.4 mm,相当于重量损失的                    Dyne174的弯曲模量略有增加。
              30%、40%和50%。泡沫是在西班牙巴利亚多利德的细
              胞材料实验室(CellMat)制备和评估的。
              1.3 泡沫特性分析
                  根据UNE-ENISO291标准,在进行任何测试之
              前,先将材料在23 ℃、湿度50%的正常环境中放置24
              h。
                  根据UNEENISO66032:2001标准,使用直径为60
              mm的圆形试样测量抗冲击性。使用的设备是Microtest
              公司的穿刺测试系统。最大力是指测试过程中冲击器
              在冲击方向上对试样施加的最大力。穿刺能量是指直
              到力降至最大力一半时所消耗的能量。材料在多轴测
              试中的抗冲击性取决于试样厚度的平方。由于发泡过                            图1 在重量减轻30%的情况下,采用不同SEBS结构的PP
              程导致分析的试样厚度不同,因此有必要用厚度的平                                           泡沫的最大力结果
              方对结果进行统一处理,以评估不同特性与密度的关                           2.2 SEBS浓度的影响
              系。
                                                                    研究了CalpreneH6215S浓度对所得泡沫机械特性
                  冲击破坏类型根据UNEENISO66032:2001标准进
                                                                的影响。图4~图6报告了在无机填料含量相同的情况
              行分类。根据该标准,被测材料的机械性能可能属于                           下,用两种不同浓度(20和30%)的CalpreneH6215S
              以下类型:YD(屈服后出现深拉伸)、YS(屈服后
                                                                制备的泡沫的特性。可以看出,SEBS的含量越高,化
              出现至少部分稳定裂纹)、YU(屈服后出现不稳定裂
                                                                合物的弹性越大(弯曲模量越低)。虽然所受的最大
              纹)和NY(无屈服)。
                                                                力没有发生任何变化,但穿刺能量却增加了,从而使
                  在弯曲模量(MEF)测试中,根据UNEENISO1
                                                                材料的脆性降低。
              78标准制作了10 mm×80 mm的试品。使用的设备是                      2.3 滑石粉浓度的影响
              Instron公司生产的0.5级通用试验机5500R6025。
                                                                    在塑料泡沫配方中添加滑石粉等无机填料是一
                  使用Hita-chi生产的FlexSEM1000型仪器,利用
                                                                种常见的做法,以弥补聚烯烃在发泡时所损失的弯曲
              扫描电子显微镜(SEM)分析不同泡沫成分的细胞结
                                                                模量。图7和图8显示了滑石粉浓度对泡沫机械性能的
              构,以评估不同配方之间的区别。文章中报告的图像
                                                                影响。配方中SEBS的浓度保持不变,为20%(质量分
              与试样中心相对应。
                                                                数),滑石粉的浓度在0%%(质量分数)到20%(质量分


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