EPDM/PP 型热塑性动态硫化橡胶的凝胶含量对其性能的影响
EPDM/PP型热塑性动态硫化橡胶（Thermoplastic Vulcanizate TPV）是采用先进的动态硫化技术制备的一种新型热塑性弹性体。该材料具有优异的抗动态疲劳性，很高的抗撕性，极好的抗永久变形性，很好的耐磨性，良好的耐候性，对水基酸碱液体、极性油品具有出色的抗侵蚀能力，在-40 ℃～150 ℃范围内均具有使用可能性。由于TPV具有优异的综合性能，如加工成型方便，边角废料可回收利用，设备投资少，耐热性，耐化学腐蚀性，耐溶剂性及电绝缘性良好等。它被广泛用于汽车配件、电线电缆、土木建筑、家用电器等行业。而且应用范围不断扩大，作为第三代橡胶逐渐取代传统橡胶。本文通过对PTV凝胶含量的分析测定，研究了凝胶含量对TPV性能的影响。
一. 凝胶含量的测定
凝胶含量：EPDM/PP 型热塑性动态硫化橡胶中交联物的相对含量。由于EPDM的自交联是通过双键进行的，反应中EPDM 的自交联占主导地位。PP、EPDM 以及交联EPDM 的溶解抽提率（Xn）及溶解残留物含量（Wn）随抽提时间的变化而变化。当Wn 不再随时间变化时，Wn 即为凝胶含量。
二. 实验部分
实验原理
未经交联的PP、EPDM 绝大部分能被对二甲苯溶剂溶解抽出，而交联EPDM中很大部分不能被溶解抽出。因此，用溶胀法能间接测出EPDM/PP 动态硫化物中交联物（包括自交联和共交联）的相对含量（用凝胶含量表示）。 EPDM/PP 动态硫化物凝胶含量测定时间为12h。
实验方法
以对二甲苯作溶剂，试样用定量滤纸包裹，于三口烧瓶中加热（恒温120℃），试样中未交联的部分溶解，测定试样的凝胶含量。溶解时间12h（试样事先用一块载玻片和一块盖玻片热压成厚度约 0.2mm的薄片，并剪成约3x3mm 小块）。 试样的溶解抽提率（Xn）计算公式为：
Xn=（溶解油提前度样质量-溶解油提后残留试样质量）/溶解油提前试样质量*100% 。
试样的溶解残留物含量（Wn ）为：Wn =1 －Xn（% ） (2)
当Xn 不再随溶解抽提时间变化时，Wn 即为试样的凝胶含量。
三、凝胶含量对其性能的影响
凝胶含量对其硬度的影响在硫化剂含量确定的情况下，改变其充油量，凝胶含量的变化也比较明显凝胶含量愈大，其的硬度也愈大，从而导致产品弹性下说明凝胶含量愈大，橡胶分子与塑料之间的交联反应愈多，从而使橡胶颗模量上升，弹性下降。
凝胶含量对拉伸强度的影响
在硫化剂用量确定的情况下，材料的拉伸强度随凝胶含量的增加而增加，这表明在交联反应中，橡胶分子的交联程度提高，使材料的抗张能力提高，凝胶含量愈高，说明橡胶的交联密度愈高，材料的结构愈稳定，不易受外力的影响而产生分子链的滑移。
凝胶含量对断裂伸长率的影响
凝胶含量的升高，对断裂伸长率没有多大影响。凝胶含量愈低，TPV的硬度愈低，弹性较大，故断裂伸长率更大，凝胶含量低，PP 充入EPDM中的数量愈少，交联愈少，橡胶相的微粒形成网络结构，不易发生断裂，故断裂伸长率愈大。但交联密度到一定值时，断裂
伸长率不再变化，因为PP 与EPDM共交联同样可形成网络结构，但它不如橡胶相的网络结构力学性能强，故断裂伸长率呈下降趋势
凝胶含量对拉伸100%永久变形的影响
凝胶含量愈低，永久变形愈低，因为凝胶含量低，交联密度低，PP充入EPDM 中的数量愈少，多硫键的减少，交联键的热稳定性增加，抗永久变形的能力增加，故永久变形愈低，弹性却有所上升。
结论
橡胶相的交联密度对机械性能有影响，很低的交联密度便可大幅度降低永久变形，而拉伸强度则随橡胶相交联密度的增加而连续上升。但即使在很高的交联密度时，共混物仍具有类似热塑性塑料的加工性。只是随着橡胶相交联密度的增加，共混物的刚性略有上升。随着凝胶含量的升高，TPV的回弹性降低，力学性能升高。凝胶含量在45%时TPV的使用效果最佳。
021-80107851