CN102532673B - 一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，该方法如下：在常温下将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶解在四氢呋喃中，氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶液滴加到氧化石墨烯的四氢呋喃分散液中，混合得到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与氧化石墨烯的复合材料，除去溶剂后，向复合材料中加入硫化剂后，在双辊上进一步混合均匀，在170℃下模压硫化成型，得到一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氧化石墨烯复合材料。与现有技术相比，本发明方法具有生产简单，加工性能好，适用性强等优点，所制得的复合材料可以广泛应用于电线电缆行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料的补强方法，特别是一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法。
背景技术
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVM)因其优良的耐老化性(最高使用温度175℃)、卓越的耐天候老化/臭氧/紫外线性能、高温下的低压缩永久变形和良好的加工性能而著称，EVM如今出现在许多橡胶制品(包括电缆、粘结料)中，以及用于热塑性弹性体的改性。由于更为严苛的高温要求，它在汽车工业中作为密封件、衬垫的民用日益增多。提高EVM的力学性能，将进一步的扩大EVM在各个领域中的应用。
石墨烯以其优异的力学性能，电学性能，热稳定性及极高的比表面积备受关注，氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种重要衍生物，其表面含有众多含氧官能团，使得GO更容易均匀分散在聚合物集体中。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，该方法如下：在常温下将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶解在四氢呋喃中，氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶液滴加到氧化石墨烯的四氢呋喃分散液中，混合得到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与氧化石墨烯的复合材料，除去溶剂后，向复合材料中加入硫化剂后，在双辊上进一步混合均匀，在170℃下模压硫化成型，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的用量为100重量份，氧化石墨烯的用量为0.5-1重量份，硫化剂的用量为1.5重量份，模压时间为20分钟，压力为15MPa，得到一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氧化石墨烯复合材料。
所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯含量为20-80wt％，门尼粘度为20-30。
所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。
所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶解在四氢呋喃所得溶液中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与四氢呋喃的质量比为：1∶9。
所述的氧化石墨烯的四氢呋喃分散液中氧化石墨烯与四氢呋喃的质量比为：1∶900。
所述的除去溶剂是在40℃真空烘箱中进行。
与现有技术相比，本发明采用了溶液共混的方法制备复合材料，GO在EVM400基体中分散均匀，有利于复合材料力学性能的提高，在EVM基体中添加少量的GO，使得EVM的力学性能明显提高，使EVM能更好地应用于电线电缆等领域。当GO的用量为1份时，材料的拉伸强度达到22.8MPa，与纯的EVM400相比，提高了17.5％；伸长为300％时的定伸模量由2.7MPa增加到4.8MPa。同时，复合材料的热稳定性有所提高。该方法具有生产简单，加工性能好，适用性强等优点，所制得的复合材料可以广泛应用于电线电缆行业。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
本发明实施例所用材料如下：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物：牌号
400HV，德国Lanxess公司产品，
EVM中乙酸乙烯酯含量为20-80％(EVM)，门尼粘度为20-30。
实施例1-3
按表1中配方，制备乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氧化石墨烯复合材料，具体步骤如下：
a)共混前，将EVM400置于60℃真空烘箱中干燥10h；
b)按表1制备EVM400的THF溶液(EVM400与THF的质量比为：1∶9)及GO-THF分散液(GO与THF的质量比为：1∶900)，将EVM400溶液滴加到GO-THF分散液，充分搅拌，超声，制备均匀的复合材料，在40℃真空烘箱中除去溶剂，向复合材料中加入过氧化二异丙苯(DCP)，在双辊上混合均匀；
c)将所得试样置于模具中，于170℃，15MPa下热压20min，按ASTM标准制样，对材料进行性能测试。
比较例1
配方中没有GO填料，加工工艺同实施例1-3
表1实施例1-3和对比例配方
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
| EVM400 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| GO | 0.5 | 0.7 | 1 | 0 |
| DCP | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
表2样品厚度为0.1mm，拉伸速率500mm/min时的力学性能结果(M300为断裂伸长率为300时的模量)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例 | |
| 拉伸强度(MPa) | 21.8±3.8 | 21.8±2.3 | 22.8±0.3 | 19.4±2.2 |
| 断裂伸长率(％) | 527±14 | 477±19 | 480±9 | 564±30 |
| M300(MPa) | 3.9±0.3 | 4.5±0.5 | 4.8±0.2 | 2.7±0.1 |
从表2可以看出，采用本发明加入GO补强EVM，当加入GO为1份时(实施例3)，材料的力学性能明显提高，随着GO加入量的增多，材料的拉伸强度和模量都增大，同时断裂伸长率有所降低，当GO含量增大到1份时，材料的拉伸强度达到22.8MPa，与纯的EVM相比，提高了17.5％；伸长为300％时的定伸模量由2.7MPa增加到4.8MPa。GO的添加改善了EVM的力学性能。
Claims (5)
1.一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，该方法如下：在常温下将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶解在四氢呋喃中，氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶液滴加到氧化石墨烯的四氢呋喃分散液中，混合得到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与氧化石墨烯的复合材料，除去溶剂后，向复合材料中加入硫化剂后，在双辊上进一步混合均匀，在170℃下模压硫化成型，其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的用量为100重量份，氧化石墨烯的用量为0.5–1重量份，硫化剂的用量为1.5重量份，模压时间为20分钟，压力为15MPa，得到一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氧化石墨烯复合材料；
所述的硫化剂为过氧化二异丙苯。
2.根据权利要求1所述的一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯含量为20-80wt%，门尼粘度为20-30。
3.根据权利要求1所述的一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物溶解在四氢呋喃所得溶液中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与四氢呋喃的质量比为：1:9。
4.根据权利要求1所述的一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯的四氢呋喃分散液中氧化石墨烯与四氢呋喃的质量比为：1:900。
5.根据权利要求1所述的一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的补强方法，其特征在于，所述的除去溶剂是在40℃真空烘箱中进行。
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