EVA模塑泡沫试验.docVIP

EVA 是乙烯和乙酸乙烯酯的无规共聚物,它的性质随着VA 含量的变化而变化:即VA 含量越小,其共聚物的性质越接近PE;含量越大,其共聚物的性质越接近橡胶。对于塑料制品而言,VA 含量约为10 %～20 %[1] 。 　　EVA 泡沫塑料是以EVA 树脂为基体而内部具有微孔的塑料制品,气相的存在使得EVA 泡沫塑料具有密度低、比强度高、能吸载荷、能隔热、隔音等优点,因而用途广泛,近几年来得到很大的发展[2] 。EVA 泡核产生的方法可分为物理发泡法化学发泡法,本实验采用后者。由于发泡剂AC 是通用的有机发泡剂中发气量最大(为250～300mlPg) ,且有放热量较小、分散性好、释放氮气为主又不易从泡体中逸出等优点,故采用AC 作为发泡剂。 　　AC 分解的主反应是强的放热反应,次级反应是吸热反应,由于主反应温度与次级反应的反应温度相差不大,故加入ZnO 发泡助剂以增大发泡的温度区间,同时ZnO 还抑制AC 分解的次级反应,从而防止生成异氰酸和氨气对设备造成腐蚀。实践证明:当ZnO/AC = 0.1 时,发泡助剂的效果最为明显[3] 。考虑到EVA 结晶度随VA 含量增大而减小,而且它的晶区温度高于它的熔点(即在其熔限内) 时,粘度急剧下降,这对发泡是不利的,故须加交联剂以增大其粘度。本实验选择DCP 为交联剂,同时选择1 ,22二乙烯基苯作交联助剂。 1 　实验部分 1.1 　实验原料 EVA(VA 含量为14 %) :北京有机化工厂Hst :工业级DCP(分解温度171 ℃、半衰期为1min)AC:工业级,广州助剂化工厂ZnO :工业级1 ,22二乙烯基苯:化学纯,上海化学试剂公司 1.2 　仪器与设备 QLB —D 型平板硫化机:青岛化工学院机械厂LJ —1000 型拉伸实验机:广州实验仪器厂SK—160 型双辊塑炼机:上海橡胶机械厂XRZ 熔融指数测定仪:长春第二材料试验机厂 1.3 　试样制备 1.3.1 工艺流程 　　EVA 交联发泡工艺流程如下: 　　实践发现:由于EVA 粘度低,在物料混合时,可省去捏和工艺,仅用混炼分步投料法。 1.3.2 　性能测试 　　拉伸强度:执行GB1040 —2MFR :执行GB3682 —83密度:执行GBPT6343 —1995[4] 2 　结果与讨论 　　基本配方〔质量(份) 〕　　EVA :100 ; 1 ,22二乙烯基苯: 0.5 ; DCP : 0.5 ; Hst :1.0 ;ZnO :1.5 ;AC:15 2.1 　DCP 量对EVA 发泡的影响 　　EVA ,Hst 为定量,Zn/PAC 的比例不变,DCP 为变量,作为体系交联助剂的1 ,22二乙烯基苯,其量要与DCP 用量保持一定的比例,制出样品并测其性能。　　实验证明:　　当DCP ≥0.6 :制品表面有龟裂、皱折;DCP 0.6 :制品表面视觉效果较好;对上述结果予以分析:在实验条件下,当DCP 的量大于或等于0.6 时,其交联速率过大,此时AC 还来不及充分分解, EVA 熔体的粘度已经很大,气泡没有充分膨胀,故泡体内压很大(受力处于暂时的平衡) ,但内压不至于破坏EVA 的交联体系,当卸去外压时,产生龟裂、皱折。从理论上推测:当DCP 用量小于某一定值时,此定值对应着某一凝胶量,而此凝胶量是获得好泡沫体的最小值(约为65 %) 。 图1 　DCP 用量对表观总密度的影响 　　由图1 可知:当DCP 的量在0.1 和0.5 之间时,制品的表观总密度随DCP 量的增大而减小。这是在实验条件下,DCP 的加入有利于熔体粘度的增大,从而有效地防止了熔体内气体的逸出,使制品的表观总密度降低[5] 。从图2 可看出:在实验条件下,制品的拉伸强度随DCP 用量的增加先增大后减小,并在DCP = 0.3 处有最大值。理论上讲,制品的拉伸强度应随DCP 用量的增大而减小,但本实验在制样时未去掉结皮层,因此它的影响不可忽略,甚至在DCP 用量较小时起主导因素,使拉伸强度有一定程度的增加;当DCP 用量超过0.3 时,制品的表观总密度为主导因素,拉伸强度降低[6] 。 图2 　DCP 用量对拉伸强度的影响(AC = 15)兼顾制品的表观总密度和拉伸强度等因素,DCP的量宜选0.5 份。 2.2 　AC 用量对EVA 制品发泡的影响 　　保持基本配方中的DCP ,Hst ,1 ,22二乙烯基苯不变,而使发泡剂AC 用量按17 ,15 ,11 ,9 依次变化,保持ZnO/AC = 0.1 的比例,按工艺流程制出样品,测其性能。 图3 　AC 用量对表观总密度的影响(DCP = 0.5) 　　在图3中,制品的表观总密度随发泡剂AC 用量的变化是:小于13 份时,表观总密度较低,15 份时出现峰值1