Page 49 - 《橡塑智造与节能环保》2017年7期

节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

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图4 5Hz下粘性模量（E ）随温度的变化
图5 由可变口型流变仪在6.98%变形、1.667Hz和不同温度
下的测量扭矩的弹性分量的变化
和组合硫化体系扭矩的弹性分量（S＇）。共价键网 （160℃下第1阶段表示不同试样的硫化过程）
络的弹性性能在硫化后几乎不随温度变化，这是因为
由谈-碳交联键产生的网络结构没有收到影响。观察的 表2 试样的压缩永久变形值
共价体系 离子体系 混合体系
S＇随温度的略微增大仅仅是大家熟知的橡胶弹性的熵 压缩永久变形/%，室温 66.5 11.75 6.23
增大引起的。相反，离子试样呈现出不同的行为。在 压缩永久变形/%，70℃ 95 7 12
160℃下交联反应之后，试样冷却至50℃ ，性能急剧
表3 试样的物理性能
改善。在这一温度下，聚合物动态性能缓慢下降，在 共价体系 离子体系 混合体系
离子相互作用点周围形成了特征聚合物玻璃层。随着 邵尔A硬度/度 73 41 66
100%应变下的应力/MPa 5.2 1.1 4.4
温度的进一步升高，弹性体性能下降，因为离子对活
300%应变下的应力/MPa 10.7 2.3 12.5
动性增强及接近于离子域的聚合物链的受限活动性被 拉伸强度/MPa 41.6 3.1 26.6
扯断伸长率/% 537 329 388
释放（图5）。
撕裂强度 48.05 17.86 24.56
测试试样的压缩永久变形可评估交联弹性体和动 磨耗损失/mm 2 78 356 156
态交联热塑性塑料的弹性-恢复性能。离子键稳定性差
这些材料主要限制因素之一，限制了其在高温下的应 硫化，产生离子键或共价键网络。离子弹性体表现出
用，而表现出不好的压缩永久变形值。添加过氧化物 较好的物理性能和加工性能，但相对于共价键交联材
后产生的碳-碳键提高了室温和高温下的压缩永久变 料来说，其在高温下性能不足限制弹性体的应用。而
形。显然，引入少量共价键是克服离子弹性体不良性 研究了产生的额外共价键对离子弹性体热-可逆网络结
能的关键（表2）。就纯离子弹性体来说，得到的高压 构的影响，提出了双交联体系，其中含有由金属氧化
缩永久变形值大的95%。然而，引入共价键后，这一值 物生成的离子聚集体及由少量有机过氧化物产生的共

下降到12%。其物理性能如表3所示。 价键。这种双网络提高了XNBR的总体性能，而主要改
善了高温性能，扩展了这些材料新的潜在应用领域。
3 结束语
编译自《KGK》No.7-8/2012
鉴于XNBR结构上的额原因，可采用不同体系进行 （黄元昌）

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