OBC/WPS增容母料的制备及其在三元乙丙橡胶中的应用

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.06.006

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (6): 39-43.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.06.006

OBC/WPS增容母料的制备及其在三元乙丙橡胶中的应用

何松迪(), 黎官羽, 陈佳敏, 汪称意, 徐建平()

常州大学材料科学与工程学院，江苏常州 213164

收稿日期:2023-10-25 出版日期:2024-06-26 发布日期:2024-06-20
通讯作者: 徐建平，xjp@cczu.edu.cn
E-mail:1027380106@qq.com;xjp@cczu.edu.cn
作者简介:何松迪（1996-），男，硕士研究生，研究方向为聚合物加工改性，1027380106@qq.com
基金资助:
江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX22?3030)

Preparation and applications of OBC/WPS⁃reinforced master batch for EPDM

HE Songdi(), LI Guanyu, CHEN Jiamin, WANG Chenyi, XU Jianping()

School of Materials Science and Engineering，Changzhou University，Changzhou 213164，China

Received:2023-10-25 Online:2024-06-26 Published:2024-06-20
Contact: XU Jianping E-mail:1027380106@qq.com;xjp@cczu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

利用Friedel⁃Crafts烷基化反应制备了乙烯⁃辛烯嵌段共聚物（OBC）/废旧聚苯乙烯（WPS）增容母料，考察了无水AlCl₃用量对WPS的接枝率、共混物性能以及增容母料用量对三元乙丙橡胶（EPDM）综合性能的影响。结果表明，WPS可以与OBC发生反应，生成OBC⁃g⁃WPS接枝共聚物；当无水AlCl₃用量为0.4份时，WPS的接枝率最高，为25.3 %，且无凝胶产生，共混物的综合性能最好；将上述共混物作为增容母料应用于EPDM中，添加增容母料的硫化胶，其拉伸强度、撕裂强度和耐热空气老化性能优于纯EPDM硫化胶，且优于添加相同量OBC/WPS简单共混物；添加OBC/WPS增容母料的硫化胶中WPS分散均匀且细小。

关键词: 废旧聚苯乙烯, 乙烯?辛烯嵌段共聚物, 三元乙丙橡胶, Friedel?Crafts烷基化反应

Abstract:

A ethylene⁃octene copolymer （OBC）/waste polystyrene （WPS） compatibilizing masterbatch was prepared through the Friedel⁃Crafts alkylation reaction. The effects of anhydrous AlCl₃ dosage on the grafting rate of WPS and the properties of the masterbatch and the effects of the masterbatch dosage on the comprehensive performance of ethylene⁃propylene⁃diene rubber （EPDM） were investigated. The results indicated that WPS could react with OBC to form an OBC⁃g⁃WPS graft copolymer. There was no gelation at an anhydrous AlCl₃ dosage of 0.4 and a WPS grafting rate of 25.3 wt%， resulting in the best comprehensive properties of the masterbatch. When this compatibilizing masterbatch was used for EPDM， the resultant rubber exhibited higher tensile strength， higher tear strength， and better heat aging resistance than pure EPDM vulcanized rubber， and its performance was also better than that of the EPDM containing the same amount of an OBC/WPS physical blend. Scanning electron microscopy indicated that WPS was uniformly dispersed in the vulcanized EPDM rubber with the addition of the OBC/WPS compatibilizing masterbatch.

Key words: waste polystyrene, olefin block copolymers, ethylene propylene diene terpolymer, Friedel Crafts alkylation reaction

中图分类号:

TQ334.1

何松迪, 黎官羽, 陈佳敏, 汪称意, 徐建平. OBC/WPS增容母料的制备及其在三元乙丙橡胶中的应用[J]. 中国塑料, 2024, 38(6): 39-43.

HE Songdi, LI Guanyu, CHEN Jiamin, WANG Chenyi, XU Jianping. Preparation and applications of OBC/WPS⁃reinforced master batch for EPDM[J]. China Plastics, 2024, 38(6): 39-43.

图/表 12

参考文献 13

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样品编号	1^#	2^#	3^#	4^#
OBC含量/份	50	50	50	50
WPS含量/份	50	50	50	50
无水AlCl₃含量/份	0	0.2	0.4	0.6

样品编号	1^#	2^#	3^#	4^#
OBC含量/份	50	50	50	50
WPS含量/份	50	50	50	50
无水AlCl₃含量/份	0	0.2	0.4	0.6

样品	接枝率/%	凝胶含量/%
1^#	0	0
2^#	3.6	0
3^#	25.3	0
4^#	17.6	0

样品	接枝率/%	凝胶含量/%
1^#	0	0
2^#	3.6	0
3^#	25.3	0
4^#	17.6	0

样品	拉伸强度/MPa	断裂伸长率/%	MFR/g·（10 min）^-1
1^#	6.3	19.3	2.6
2^#	7.3	26.0	2.4
3^#	14.1	581.6	1.5
4^#	9.2	432.7	10.2

OBC/WPS增容母料的制备及其在三元乙丙橡胶中的应用

Preparation and applications of OBC/WPS⁃reinforced master batch for EPDM

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样品编号	5^#	6^#	7^#	8^#	9^#	10^#	11^#	12^#	13^#
EPDM	100	90	80	70	60	90	80	70	60
OBC/WPS简单共混物	0	10	20	30	40	0	0	0	0
OBC/WPS增容母料	0	0	0	0	0	10	20	30	40

样品	5^#	6^#	7^#	8^#	9^#	10^#	11^#	12^#	13^#
M_H/N·m	1.13	0.81	0.75	0.69	0.58	1.01	0.82	0.71	0.62
M_L/N·m	0.15	0.14	0.14	0.13	0.13	0.13	0.14	0.12	0.12
t₉₀/min	9.25	10.07	10.02	10.00	10.04	9.50	9.65	9.77	9.89
t₁₀/min	2.13	2.78	2.64	2.42	2.18	2.27	2.43	2.52	2.48
V_c/min^-1	14.05	13.72	13.55	13.19	12.88	13.83	13.81	13.79	13.50

样品	5^#	6^#	7^#	8^#	9^#	10^#	11^#	12^#	13^#
肖氏A硬度	49.0	53.0	60.0	66.0	74.0	56.0	61.0	67.0	75.0
拉伸强度/MPa	13.1	11.3	10.9	9.6	9.3	13.2	16.2	17.2	15.7
断裂伸长率/%	989.0	742.0	712.0	682.0	669.0	744.0	792.0	866.0	778.0
撕裂强度/kN·m^-1	25.3	27.1	35.2	37.3	39.8	31.4	36.0	43.1	45.1
压缩永久变形/%	14.0	18.0	20.0	21.0	22.0	15.0	16.0	18.0	20.0

样品	5^#	6^#	7^#	8^#	9^#	10^#	11^#	12^#	13^#
肖氏A硬度	63.0	66.0	73.0	78.0	83.0	69.0	73.0	78.0	79.0
拉伸强度/MPa	4.9	5.3	5.0	4.9	4.5	6.8	8.0	9.8	8.4
断裂伸长率/%	228.0	254.0	237.0	212.0	182.0	278.0	302.0	386.0	276.0

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