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www.read-wca.comWire & Cable ASIA – September/October 2017
明显增加，
MV TP79 C
达到
48
邵氏
D
，即
PP
含量最高的化合
物。由于
MV TP79 A
和
B
的高粘度，在
190°C
的温度及
21.6kg
的重量下对熔体流动指数（
MFI
）进行了测量。
它们的低流速归因于两个主要因素：热塑性和弹性相的比
率，以及测试温度下的低
MFI PP
选择。但可以注意到的是，
通过仔细平衡两相之间的比率，以及准确的
PP
选择，能够使
MV TP79 C
获得相当于标准
MV IS79
的
MFI
。这些结果均由
2.3
节中的流变学研究证实。
为便于比较和突出中压
TPV
化合物的成功，我们制作了不含
过氧化物的参考材料。因此，在这些化合物中，动态硫化不
可能在成分混合后发生。参考化合物
MV Ref AB
的成分和
MV
TP79
A
、
B
相同（不含过氧化物和助剂），参考化合物
MV
Ref C
的配方同
MV TP79 C
（无过氧化物）。两个参考化合
物的流变性和力学性能均对比本文中的
MV TPV
化合物进行分
析，从而证明我们通过可重复且受控的方式获得
TPV
化合物的
能力。
2.2
差示扫描量热分析
为测定固化过程后化合物中残留的未反应过氧化物，我们采
用了
DSC
。使用
Perkin-Elmer DSC 6000
测量光谱，惰性氮
气体为
0°C
到
230°C
，加热速率为
20°C
/分钟，加热结束后以
10°C
/分钟的速度将样本冷却至
0°C
。该循环重复三次。但由
于这项研究的目的是量化初始和剩余（固化或动态硫化后）
过氧化物的比值，所以下文只讨论第一个加热循环。
首先分析包含
100%
未反应过氧化物的未固化
MV IS79
，并用
作参考。从图
3
的
DSC
可以看到，过氧化物分解产生的反应焓
(
ΔH
)为
-8.97
焦/克。已固化
MV IS79
（
180°C
下
10
分钟）的
DSC
图也具备同样的数据。检测到
-1.16
焦/克的
ΔH
，对应约
13%
左右的未反应过氧化物残留。这表明
MV IS79
几乎完全硫
化。同样对
MV TPV
化合物的未反应过氧化物量进行计算，考
虑到
MV TP79 A
、
B
和
MV TP79 C
分别含有
75%
和
70%
的未
固化
MV IS79
。
从收集到的数据和图
4
可以看出，
MV TP79 A
中检测到的过
氧化物残留约为
4%
（
ΔH=-0.27
焦/克），
MV TP79 B
中约为
5%
（
ΔH=-0.33
焦/克）。
MV TP79 C
的残余过氧化物为
11%
左右（
ΔH=-0.68
焦/克）。这些结果无疑证明初始过氧化物在
动态硫化过程中几乎完全分解。
2.3
流变性
流变性研究是预测化合物挤压行为的基础。因此，我们研究
使用
Göttfert Rheograph 2002
毛细管流变仪在表观剪切率
200 s
-1
到
1 s
-1
的范围内对流变性进行了研究。毛细管的
L/D
为
30
，在
180°C
下进行。选择这一温度是为了让
PP
完全融合。
通常来说，
MV IS79
这样的标准化合物在固化步骤前的特性
为
125°C
，但这个温度并不能熔化
PP
，从而产生误导性的结
果。高测试温度可以防止过氧化物在分析过程中分解，因此
可以在无过氧化物的情况下研究
MV IS79
。如前所述，参考化
合物
MV Ref AB
和
C
都包括在这项研究中，以强调动态硫化造
成的流变行为变化。表观抗剪强度与表观剪切速率的函数如
图
5
所示。
MV IS79
的反应是
EPDM/PE
混合物的典型反应：剪切应力在
基本呈线性降低的剪切速率中迅速下降。可以注意到完美线
性中的小偏差，这通常归因于
EPDM
橡胶。
MV Ref AB
和
C
表
现出剪切应力向较低值转化的相同模式。这种效应由热塑性
相造成，表明此温度下的低粘度。
相应地，增加
PP
含量使剪切应力降低。由于
MV TPV
化合物
的性质不同，其流变行为也截然不同
[6,7]
。本质上，这种性
质上的不同来源于弹性交联粒子的弹性反应，而这种弹性粒
子在低剪切应力下占主导地位。相反，在高剪切应力的条件
下，
TPV
化合物的行为由热塑性相控制。因此，三种
MV TPV
❍
❍
图
2
:
中压
TPV
化合物生产过程中扭矩模式与时间函数示意。
该过程的三个主要步骤示意
❍
❍
图
3
:
未固化（上）和已固化（下）
MV IS79
的
DSC
分析。
虚线：用于计算反应焓的基线的图形示意
内热流上升
温度
[°C]
时间（分钟）
扭矩
装载
混合
动态硫化
TPV
构成
MV TP79 A MV TP79 B MV TP79 C
MV IS79
75% 75% 70%
PP-1
1
25% 25% 20%
PP-2
2
-
-
10%
1
d = 0.891 gr/cm
3
, MFI (230ºC; 2.16kg) = 8.0 gr/10min;
2
d = 0.900 gr/cm
3
, MFI (230ºC; 2.16kg) = 10.0 gr/10min
❍
❍
表
1
:
中压
TPV
的配方
MV
IS79
MV
TP79 A
MV
TP79 B
MV
TP79 C
TS
1
[N/mm
2
]
16.61 17.31 17.19 15.73
EB
1
[%]
321
360
310
341
TS @ 200%
[N/mm
2
]
14.23 13.57 14.48 13.62
HS
2
[
邵氏
A-D]
80-/
96-45 95-46 96-48
MFI
3
[gr/10min]
27.6
4
4.4
4.2
21.3
1
ASTM D412;
2
ASTM D2240;
3
ASTM D1238 (190°C, 21.6kg),
4
无过氧化物复合物的测量数据
❍
❍
表
2
:
中压绝缘化合物的典型物理性能