ダイナミックルクカン化中のEPDM/PP TPVでのゴムナノ粒子とそれらの凝集体の形成に対する分子量と架橋速度の結合効果

熱可塑性加硫（TPV）の細かい分散ゴム相が、良好な機械的特性とTPV製品の高い弾力性を得るための鍵であることはよく知られています。以前の研究では、せん断ブレンド中に形成されたゴム製ナノ垂直が、その場で急速に架橋することにより、ゴムナノ粒子に変換され、これらのゴムナノ粒子は動的除硫（DV）中にプラスチックマトリックスに分散した凝集体を自然に形成することが報告されました。ただし、ゴムナノ粒子の形成とDV中の凝集に関する重要な影響因子はまだ報告されていません。この研究では、ポリプロピレン（PP）の分子量（MW）の結合効果と、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）ゴムナノ粒子のサイズにおける架橋速度（CR）および架橋程度（CD）を含む架橋速度論とそれらの結合効果EPDM/PP TPVの凝集体は、初めて体系的に研究されました。EPDMナノドロップレットの最小直径は、高いMW PPとブレンドの粘弾性溶融物の重要な分割法または低MW PPとのブレンドの臨界毛細血管方程式を使用して理論的に計算され、EPDMナノ粒子の実際のサイズは実験的に実験的でした。検証。興味深いことに、結果は、PP相の低いMW、低いCD、およびより高いCRがより小さなゴムナノ粒子の形成に寄与しているのに対し、PP相のより高いMWとゴム相の高いCDは、より小さなゴムの形成に寄与することを示しています。ナノ粒子凝集体。この研究は、高性能TPV製品の調製のためのEPDM/PP TPVの微細構造を最適化するためのガイダンスを提供します。

It is well-known that a fine dispersed rubber phase in thermoplastic vulcanizates (TPVs) is a key to obtain good mechanical properties and high elasticity of TPV products. Previous studies reported that the rubber nanodroplets formed during shearing blending can transform into rubber nanoparticles by in situ rapid crosslinking and these rubber nanoparticles spontaneously form agglomerates dispersed in a plastic matrix during dynamic vulcanization (DV). However, important influencing factors on the formation of rubber nanoparticles and their agglomeration during DV have not been reported yet. In this study, the coupling effect of the molecular weight (MW) of polypropylene (PP) and crosslinking kinetics including the crosslinking rate (CR) and crosslinking degree (CD) on the size of ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber nanoparticles and their agglomerates in EPDM/PP TPVs was systematically studied for the first time. The minimum diameter of EPDM nanodroplets was theoretically calculated by using the critical break-up law of viscoelastic melts for the blend with high MW PP or the critical capillary equation for the blend with low MW PP, and the real size of the EPDM nanoparticles was experimentally verified. Interestingly, the results show that the lower MW of the PP phase, lower CD and higher CR contribute to the formation of smaller rubber nanoparticles, whereas the higher MW of the PP phase and higher CD of the rubber phase contribute to the formation of smaller rubber nanoparticle agglomerates. This study provides guidance to optimize the microstructure of EPDM/PP TPVs for the preparation of high-performance TPV products.