氫氧化鋁母粒化對TPV材料的性能到底有沒有提升？

　　熱塑性硫化橡膠（TPVs）是一類應用廣泛的聚合物共混物，具有交聯橡膠的多種優良性能，包括彈性與熱塑性塑料的可熔融加工性能等。TPV材料被廣泛用于制造多種產品，如汽車零部件，醫療器件，電子器件，日常生活用品等。當前，應用最廣泛的商業TPV材料是由乙烯丙烯二烯橡膠（EPDM）/聚丙烯（PP）共混制備，易燃性是其存在的主要缺陷。

　　針對上述存在問題，泰國宋卡王子大學科研工作者NatineeLopattananon采用密煉方式制備填充有三水合氧化鋁（ATH）的天然橡膠（NR）/聚丙烯（PP）（質量比60/40）共混阻燃熱塑性硫化橡膠（TPV）。其中，為了提高阻燃NR/PPTPV的性能，混合過程中采用逐步式母料混合法（SMB）。系統研究了SMB法較傳統一步混合法（CV）的優勢，并研究了不同ATH添加量對NR/PPTPVs微觀結構和性能的影響。

　　通過TEM微觀測試分析表明：不同的加工工藝可導致復合材料微觀結構、添加劑的分布均勻性等不同，從而對共混物的性能產生影響。ATH的引入量不同會對TPV的阻燃、力學性能產生影響，且SMB方法制備的共混物阻燃性能提升更明顯，表明了SMB方法制備的TPV復合材料具有更高的阻燃性能。

　　按表1配料及圖1所示流程，分別采用CV和SMB工藝制備多種不同ATH含量的填充TPV材料。CV即將ATH直接共混添加到NR和PP的混合物中；SMB工藝為首先分別制備ATH與NR和PP的混合物，然后將得到的NR/ATH和PP/ATH的母料混合。混合時，保持溫度與攪拌的恒定。

　　研究者比較了隨ATH添加量的不同，CV-TPVs和MB-TPVs機械性能的差別。隨著ATH含量增加，MB-TPVs的拉伸強度更高。ATH在PP相中的局部分散會導致材料剛度和強度增強，與SMB-TPV-ATH樣品相比，與CV-TPV-ATH樣品中填料與PP鏈的位錯運動也較大，從而限制了材料變形和較低的斷裂伸長率。

　　對復合材料的熱性能與燃燒性能進行分析，TGA測試結果表明：不同升溫速率下，ATH的引入均可提升TPVs的熱穩定性和熱殘余物含量。CONE測試結果顯示：ATH的添加使復合材料的PHRR值從721.6kW/m2降為400kW/m2左右；THR下降一半以上，由184MJ/m2降為90MJ/m2及以下；此外，點燃時間延長。LOI測試從16.7%的高度易燃升至24左右。熱穩定性與燃燒性能均有所改善。

　　綜上，研究者通過NR，PP和ATH熔融共混制備了阻燃TPV。研究了在不添加量下，采用SMB方法對NR/PP/ATH-TPVs的微觀結構的影響，并得出了SMB法制備的復合材料其力學性能，熱穩定性能，燃燒性能均得以較好提升的結論。

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