本论文通过对动态硫化工艺、配方、成型加工条件及结构与性能的关系的研究,开发出对含芳烃汽油有较好承耐性的高阻隔NBR/PA热塑性弹性体。从几种常用的塑料、橡胶中筛选出耐含芳烃油性能较好、价格较便宜的丁腈胶及三元尼龙为主体材料。NBR与PA均为极性高分子材料,具有较好的相容性。红外测试结果表明NBR与PA间在高温高剪切作用下共混时,相互间存在微化学反应,这更进一步表明,NBR与PA共混可形成相态结构均匀的共混材料。采用两种方法制备NBR/PA弹性体材料,一种为静态硫化法,另一种为动态硫化法。研究的结果表明,两种方法制备的共混料的相态结构不同,前一种为PA分散于NBR中,后一种为NBR分散于连续相PA中。由于NBR为连续相,溶剂分子可从NBR相向体系内快速渗透,故静态硫化胶的耐溶剂性欠佳。动态硫化弹性体中,由于PA具有高强度及优异的耐溶剂性,故动态硫化胶料的拉伸强度及耐溶剂性均好于静态硫化胶料。 较系统的研究了三种动态硫化工艺对TPV性能的影响。橡塑预混法制得的TPV分散相粒径小且分布均匀,其模量高、压缩永久变形小,但NBR与PA间的化学反应使连续相PA的结晶结构欠完整,故对其耐溶剂性有不利影响.由于两相界面间的强相互作用,橡塑预混法制取的TPV的表观粘度略大,但由于NBR相尺寸分布较均匀使得TPV的挤出物外观较光滑。相比较而言橡塑预混法可制得综合性能较佳、流动性好的TPV。最佳动态硫化条件为170℃*0.7t90。 研究了四种硫化体系—DCP、HVA-2、SP1045及硫磺硫化体系对TPV性能的影响,其中因SP 1045不仅可交联NBR也可交联尼龙、硫磺硫化体系存在橡胶粒子团聚现象,故都不适宜做NBR/PA的硫化剂,HVA-2体系与DCP相比,用HVA-2体系硫化的TPV的硬度偏大且耐溶剂性略差。故用DCP体系可获得综合性能较佳的TPV,最佳用量为3份。填料的加<WP=4>入对提高TPV的耐溶剂性作用并不显著,且加入填料后TPV的流动性变差,加入增塑剂也不能显著改善其流动性,而且加入量太多力学性能下降显著。故采用在橡胶相中加入填料不是提高TPV耐溶剂性的有效方法。 热成型条件对丁腈胶/三元尼龙共混型热塑性弹性体性能的影响的研究结果表明,在三元尼龙的熔程上限温度内对TPV进行热成型,热成型温度越低,TPV的耐溶剂性能越好;最佳热成型条件为170℃*12min;用偏光显微镜、DSC及WXRD对TPV的结晶形态进行了研究表明:适宜的热成型温度可使尼龙相结晶尼龙相结晶度增大,且生成结构更完善的α晶。尼龙相结晶结构完整性的提高是TPV阻隔性显著提高的内在原因。 研究了几种成核剂对TPV性能的影响。发现:二元尼龙对三元尼龙的成核剂效果显著; 二元尼龙的加入可加速TPV中塑料相的结晶速度、减小其晶粒尺寸、增大结晶度。对TPV的耐溶剂机理进行分析,认为尼龙相中存在的大量细小晶片可增大溶剂小分子向TPV内部渗透的路径,从而显著提高TPV的定伸应力及耐溶剂性。经综合性能测定,所研制的NBR/PA共混型热塑性体具有较佳的力学性能、耐热氧老化性能和耐混合溶剂性能。