共混两种聚合物是一种有效，简单得多的技术比合成新的聚合物得到的材料具有专门针对特定的工业用途物业。当热塑性如聚丙烯（PP），聚苯乙烯和弹性体，如乙烯丙烯二烯橡胶（EPDM）或天然橡胶（NR）混合，其结果是一种热塑性弹性体（TPE）。通过混合这两种类型的聚合物，我们可以将熔融加工的热塑性塑料和弹性体的良好的弹性性能。热塑弹性体属于的类似橡胶的材料的家族，并且可以在成本，能量和时间效益的方式挤出机或注塑机加工与常规橡胶相比。此外，热塑性弹性体提供回收废料的可能性。热塑弹性体是市售的，而且在许多应用中，从电缆和电线的绝缘，以汽车密封使用。
实践经验告诉我们，任何橡胶只能在硫化过程后使用，因为未硫化橡胶缺少的机械强度和热稳定性。在一般实践中，化学硫化剂，如硫，过氧化物，或酚醛树脂-被使用。作为替代，我们已应用γ射线和高能电子交联电线，电缆，管道和在它们的最终形状。然而，电子束技术是另一种可能的方法是，与化学过程，是选择关于安全和绿色化学的十二原则的方法。1事实上，NR-和聚丙烯基的热塑性弹性体进行了研究，从各个方面。2但是，所有的研究迄今已使用的化学交联NR的。没有文献提供关于使用高能量电子的热塑弹性体的基础上NR和聚丙烯的制备方法。
为了解决这个空隙，我们试图通过选择性地交联用高能电子的N R相的发展NR-和聚丙烯基的热塑性弹性体。由于它的高不饱和度的水平，NR需要高吸收剂量的能量以达到交联的令人满意的水平。然而，PP趋向于高能电子处理，以降解。因此，该实验条件下用于处理的PP具有高能量的电子，必须仔细选择。在电子束技术，使用低分子量的多官能性单体（PFM）作为辅剂或敏化剂是常见的做法。金属烤瓷的存在可以大大降低PP降解以及用于交联NR吸收剂量。
通常，NR具有即使使用高分子量的聚丙烯相比，一个非常高的粘度。因此，我们在空气中塑炼NR 10min后，以降低其粘度，以使两共混组分的过程中熔融混合细分布。以制备热塑性弹性体中，我们混合的PP和塑炼NR（按重量各占50％）在以90rpm的转子速度，并在1.5的摩擦系数比在一个内部混合室（哈克RHEOMIX）与50cm的卷3。185℃的平均温度维持在氮气气氛中11分钟的搅拌时间。在氮气氛下的混合时间短降低了PP的热降解。PP的电子引起的降解规避通过添加适当的PFM-二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA），在所需的量（按重量计0.6％）。后熔融混合，该共混物压缩成型为6分钟，在200℃，使板2mm的厚度。最后，我们放置在托盘上的压缩成型片材，并通过其上的电子加速器的电子出射窗下一个传送带系统。在室温下，在氮气气氛中进行电子处理。
表1中。
所有的PP / NR机械数据融合带或不带DPGDA共添加剂各级所吸收的能量。
| 共混组合 | 拉伸强度/ MPa | 断裂伸长率/％ | 100％模量/兆帕 | 杨氏模量/兆帕 |
|---|---|---|---|---|
| PP / NR blend_0kGy | 7.9±0.3 | 77±7 | - | 231±17 |
| PP / NR blend_150kGy | 11.8±1.8 | 250±50 | 10.0±0.5 | 209±4 |
| PP / NR blend_250kGy | 14.5±0.5 | 310±10 | 10.5±0.5 | 243±15 |
| PP / NR blend_350kGy | 13.7±3.4 | 280±12 | 11.0±0.5 | 271±33 |
| PP / NR blend_DPGDA_0kGy | 5.5±0.5 | 46±15 | - | 204±21 |
| PP / NR blend_DPGDA_150kGy | 13.7±2.1 | 350±10 | 10.0±0.5 | 277±2 |
| PP / NR blend_DPGDA_250kGy * | 6.9±2.0 | 31±25 | - | 219±25 |
| PP / NR blend_DPGDA_350kGy | 13.7±0.1 | 220±16 | 11.0±0.5 | 251±26 |
*样本包括气泡。
我们准备了PP / NR共混物有或没有DPGDA分别研究PFM和吸收剂量的影响。两者的共混物中的150千戈瑞（kGy的），以350kGy的剂量范围内的电子治疗带来的机械性能有巨大的变化（见表1）。在用重量DPGDA 0.6％掺合物，最大拉伸强度为13.7±2.1MPa在150kGy的吸收剂量。对于该共混物得到的14.5±0.5MPa时的拉伸强度的类似值未经DPGDA，但在更高的吸收剂量（250kGy）。类似的情况观察到的断裂伸长率值。再次，与DPGDA混合显示的350±10％的最大伸长率150kGy的吸收剂量，而在对无DPGDA混合310±10％中断值的最大伸长率在250kGy达到。因此，两种共混物显示出的抗张强度和断裂伸长率的类似的值，但是在不同的吸收剂量值。正如预期的那样，使用PFM减少吸收剂量。
图1。
一（一）聚丙烯/天然橡胶（PP / NR）共混与250kilogray（千戈瑞）和（b）PP / NR共混与150kGy处理二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）处理的扫描电子显微照片。（三）可行的机制，包含DPGDA共混物的改进的界面粘合性。PFM：多官能单体。é -梁：电子束。
热塑弹性体的机械性能在很大程度上取决于它们的形态。图1示出了扫描电子显微照片（中小企业）对两组的共混物具有最佳的机械性能。两者的SEM表明共连续形态，但对于DPGA混合在150kGy -参见图1（b）中的，我们观察到稍微良好定义的接口。这可能是由于低粘度DPGDA的优先迁移到热塑性塑料（PP）和弹性体的界面引起的（NR）相导致在电子治疗与NR的总体积相比，更高的该区域的接枝链：见图1（三）。3需要进一步调查，以证明这一点合理的机制以较低的理解与DPGDA共混物的轻微改善机械性能吸收剂量的能量。
总之，NR-和聚烯烃类热塑性弹性体是市售的，但远远落后EPDM类热塑性弹性体。在我们的研究中，我们使用的是司法入选品位聚丙烯，咀嚼NR，以及高能量的过程，以硫化材料准备两种类型的PP / NR热塑性弹性体具有增加的机械性能。另外使用的少量接枝共剂导致略微改进的性能，反而导致急剧减少的吸收剂量。最后，在使用NR，我们能够利用石化（其中包括三元乙丙橡胶）派生较少的资源生产热塑性弹性体。然而，有空间合适的热塑性弹性体的全基于可再生资源的聚合物的进一步发展。事实上，我们希望开发无添加剂的热塑性弹性体，以及我们今后的工作将只使用天然，可生物降解聚合物开发此类弹性体。
玛纳斯蒙达尔
高分子研究莱布尼茨研究所
玛纳斯蒙代尔正在他的材料科学博士学位。他从技术克勒格布尔和他的硕士印度理工学院从阿萨姆邦大学，斯查尔，印度获得了万科在橡胶技术在化学
乌韦GOHS
高分子研究莱布尼茨研究所
乌韦GOHS所领导的电子诱导活性处理组。
乌Wagenknecht
高分子莱布尼茨研究所研究
乌Wagenknecht所领导的聚合物加工部门。
格特·海因里希
的高分子研究莱布尼茨研究所
高分子材料研究所格特·海因里希头，是高分子材料与工程橡胶在德累斯顿技术大学材料科学研究所的讲座教授。