硫化体系对NBR胶料性能的影响

hailang7111

   NBR具有良好的物理性能及优异的耐油、耐老化性能，是许多油封制品的首选材料。NBR硫化体系根据制品的不同用途而改变，但大部分仅从理论上分析后即采用普通硫化体系，很少用实际试验进行验证。本工作研究在只加入硫化体系的条件下，不同硫化体系对NBR胶料性能的影响，以期得到一个最佳的硫化体系及硫黄用量。
1
实验

2 N5 E6 _8 N& [0 p2 Y' f) P1.1
* }4 {; m: V) G主要原材料
+ D6 Z; x& l: `/ H( d( x
! w" _( L5 \. qNBR，牌号4155，德国拜耳公司产品；炭黑N550，青岛德固赛化学有限公司产品；氧化锌，柳州富鑫化工有限公司产品；硬脂酸，天津市同鑫化工厂产品；助交联剂CAMV，南昌翊成化工有限公司产品。
' C( c0 c& S8 X3 Z
1.2
  K  O  V4 V$ q% k  f9 C* Z9 v试样制备

在NBR纯胶中只加入硫化体系进行平行试验。硫化体系特征见表1。
7 m4 a' c# _6 B! e/ h' e% L+ {! g1 V
  }0 n- o" `. P" C表1
硫化体系特征
& V6 r+ {5 M3 M8 W& u份

组分	硫化体系类型
	A	B	C	D	E	F	G
硫黄	2	1.2	0.6	0	0.4	0	1.6
促进剂CZ	1	0	0	0	0	0	1
促进剂TMTD	0.8	0	0	0	0.5	1.8	0.8
促进剂NOBS	0	1	2	0	0	2	0
促进剂TETD	0	0.2	1	0	0	0	0
硫化剂DCP	0	0	0	3	1.5	0	0
助交联剂CAMV	0	0	0	2	0.5	0	0
偶联剂Si69	0	0	0	0	0	0	3
硫化剂DTDM	0	0	0	0	0	2	0
促进剂DM	0	0	0	0	1.5	0	0
氧化锌	5	5	5	0	5	0	0
硬脂酸	1	1	1	0	1	0	0

. R6 ?/ E( [# o1 A( w注：A-普通硫化体系；B-半有效硫化体系；C-有效硫化体系，D-过氧化物硫化体系；E-硫黄/过氧化物并用硫化体系；F-无声硫化体系；G-平衡硫化体系。
, F. M% \  g3 M: l: _+ n1 R
胶料在开炼机上混炼，辊温为50-60℃。试样在25t电热平板硫化机上制备，硫化条件为150℃×29。
: n1 `- I: ^6 y
" d$ |8 v" G/ J; t7 @5 |3 ?1.3
主要设备与仪器

X(S)K-160型开炼机，上海双翼橡塑机械有限公司产品；HS1007-RTMO型自动硫化机，佳鑫电子设备科技有限公司产品；UM-2050型门尼粘度仪，台湾优肯科技股份有限公司产品；GT-M2000-A型硫化测定仪和AI-7000S型电子拉力机，台湾高铁科技股份有限公司产品。
* e9 m5 @2 F0 o3 x# A2 x3 z
! c7 X; Y: ~. H+ m6 h) i1.4
性能测试
5 {; f, ]$ D/ M0 {8 G6 G
各项性能均按相应的国家标准进行测定。
$ \( ?1 s; r4 R  F& b9 r& e, }0 ?. K* E
2
结果与讨论

2.1
$ V: M" I( j" k; G% `1 s* v0 o硫化体系类型对NBR胶料性能的影响

2.1.1
1 _, d- b5 P7 C% Y; h硫化特性
6 T( _6 C+ I; N
硫化体系类型对NBR胶料硫化特性的影响如表2所示。
" }  s5 W- P3 K8 ~. B
2 U$ g* B. N9 F3 A$ y  r! d表2
硫化体系类型对NBR胶料硫化特性的影响(150℃)
8 [" r9 `5 s* X

项目	硫化体系类型
	A	B	C	D	E	F	G
门尼粘度[ML(1+4)100℃]	26.6	27.4	26.5	23.8	25.2	27.0	23.1
ML/(N·m)	0.16	0.17	0.16	0.16	0.15	0.17	0.16
MH/(N·m)	3.23	3.21	3.06	3.00	3.10	3.10	3.45
t10/min	1.90	3.23	6.43	4.02	3.12	4.20	6.52
t90/min	8.57	10.30	21.90	14.10	17.35	18.43	21.53
Vc/min-1	0.15	0.14	0.06	0.10	0.07	0.07	0.07

$ u5 u4 m6 f/ K. R注：同表1。
) u7 z2 v) O7 K  |) X' O4 p
从表2可以看出，半有效硫化体系胶料具有合适的焦烧时间和较短的正硫化时间以及优良的操作安全性，同时还能保证较高的生产效率，在实际生产中最具可行性。平衡硫化体系胶料的Vc比普通硫化体系小，而且t90明显延长，这是由于在偶联剂Si69/硫黄/促进剂硫化体系中，硫黄硫化速度快，在超过了正硫化后的长时间范围内，硫化返原导致交联密度下降的部分刚好由偶联剂Si69生成的新多硫键和双硫键补偿，从而使整个交联密度保持常量。过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系和平衡硫化体系胶料的门尼粘度低于其它硫化体系，这是因为平衡硫化体系中含有偶联剂Si69而增塑，过氧化物硫化体系和硫黄/过氧化物并用硫化体系中硫化剂DCP在100℃熔化而起增塑作用。

2.1.2
物理性能
) h9 ~/ e( l% x, C
硫化体系类型对NBR硫化胶物理性能的影响如表3所示。

表3
2 F" ~$ A- k/ O9 h$ X硫化体系类型对NBR硫化胶物理性能的影响

项目	硫化体系类型
	A	B	C	D	E	F	G
邵尔A型硬度/度	60	62	61	68	68	63	61
100%定伸应力/MPa	1.22	1.18	1.16	1.12	1.20	1.10	1.05
拉伸强度/MPa	2.56	2.49	2.05	1.92	2.10	2.06	2.78
拉断伸长率/%	260	248	240	199	214	237	263
拉斯永久变形/%	18	16	16	20	19	12	22
撕裂强度/(kN·m-1)	12	12	17	11	11	9	15
90℃×24h热空气老化后
邵尔A型硬度变化/度	+4	+2	+5	+1	+1	+2	+3
100%定伸应力/MPa	1.18	1.04	1.30	1.03	1.22	1.14	1.25
拉伸强度/MPa	2.33	2.30	2.36	1.86	2.02	1.94	2.28
拉断伸长率/%	226	221	287	175	198	213	216

注：同表1。

8 p: R. I' i$ T" k' G4 \$ A4 b: a从表3可以看出，平衡硫化体系硫化胶的拉伸强度比其它硫化体系都高，这是由于平衡硫化体系中采用了偶联剂Si69，在与硫黄、促进剂等摩尔比条件下硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最小程度或消除了返原现象。该体系在较长的硫化周期内交联密度是恒定的，因而具有良好的性能。
7 r$ w9 @7 G7 F
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2008-4-12 05:26 上传

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LIUJUN_757

[em2]

nk802395

钱不足[em1]

kendyfjk

CAMV是什么成份的助交联剂啊？

心想事成

谢谢楼主分享

胶皮糖

纯胶配方？没加补强剂？加补强剂会是什么变化？比如炭黑的PH值比表面积在不同的硫化体系中对性能的影响会是什么样？请详论。