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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



               在开炼机上加入硫化剂出成胶片。胶料用BR-x或Fss-                        用来描述聚合物对于外加电场的响应。
               SBR表示，x表示TDAE的量（份）。                                    一般使用Havriliak-Negami(HN)模型来描述聚合
               1.3  硫化                                            物的驰豫时间。表达式如下。
                   胶料在wickert WLP160硫化机上的10MPa的压力和                                                        （2）
               160℃的温度硫化2mm厚的胶片。硫化时间按照ISO3417                         式中，     为Havriliak-Neganli驰豫时间常数，
               用Alpha公司RPA2000橡胶加工分析得到的最佳硫化时                      代表驰豫时间分布函数中概率最大的驰豫时间。Δε
               间T90+2min，每个胶料再采用同一设备，单独硫化极                        （驰豫强度）=ε s -ε ∞ ，ε s 和ε ∞ 分别表示静态介
               薄的胶片（0.1~0.2mm），方法是将2g胶料置于两层钢                      电常数和高频常数，b、c是驰豫时间分布相关的形
               板之间，在16℃下按t90硫化。使用这些薄片可以增强                         状参数，       是角频率，              是依赖于频率的
               BDS测试时的信号。                                         Havrilak-Ngami介电常数。
               1.4  实验方法                                                与最大损耗频率相关，F max =1/（2π         max ），如
               1.4.1  黏度                                          下：
                   门尼黏度测试采用ALpha公司的Mvvney 2000 VS分                                                         （3）
               析仪，按照ISO289要求，使用大转子在100℃下进行。                           式中，F max 是最大损耗的频率，τ max 是最大损耗的
               1.4.2  Tg的测定                                       驰豫时间。
                   DMA测试使用法国Metravib公司的DMA2000分析                      所有实验获得的介电图谱（ε″与频率的关系）
               仪进行的。实验采用拉伸模式，频率（Hz）动态应变                           均用Havriliak-Negami公式（3）进行拟合。而使用
               0.5%，以5%/步的速度从-150℃升温到+80℃。拉伸模                     Novocontrol公司的VUINFIT软件进行初步拟合，所得
               式下，由温度扫描测试获得试样的Tg。DSC使用德国                          参数为Δε，b，c及          。表3列出了Fss-SBR胶料和
               耐驰(Netzsch)公司的DSC分析仪进行，可以获得硫                       TDAE的上述参数，表4则是BR胶料的参数值。
               化试样的静态玻璃化转变温度。DSC测试的冷却速率
                                                                    表3  Fss-SBR与TDAE在T=-15℃条件下的HN拟合参数值
               为10℃/min，温度范围为室温（20℃）到-150℃。
                                                                     胶料       Δε        b        c
               BDS测试则使用德国Novocontrol公司的高精度ALPHA                    Fss-SBR-0  0.026   0.766    0.397   4.804e-1
                                   ﹡
               分析仪。复介电常数ε 数则以5℃/步的升温速度，                           Fss-SBR-10  0.185   0.615    0.546   1.169e-1
                                                                  Fss-SBR-20  0.016   0.543    0.686   7.266e-2
               在-150~+80℃温度范围内，进行连续等温频率扫描                            TDAE    0.407    0.596    0.818   2.566e-4
                        7
                   -1
               （10 ~10 Hz）可得到。将硫化薄片剪成圆盘形置于
                                                                          表4  BR在T=-70℃下的HN拟合参数值
               介电室中两块平行的镀金电极之间进行测试。对于
                                                                     胶料       Δε        b        c
               TDAE，则采用可以测量液体介电性能的特殊测试腔进                           Fss-SBR-0  0.229   0.308      1     3.353e-7
               行测试。                                               Fss-SBR-10  0.884   0.196      1     3.941e-5
                                                                  Fss-SBR-20  0.550   0.525    0.286   4.440e-3
               2  结果与讨论                                               值得一提的是，Fss-SBR胶料的平均驰豫时间
               2.1  充油Fss-SBR和BR的链段动力学特性                          （   ）与填充油含量呈负相关，与之相反，BR胶料的
                   在BDS测试中，沿分子链的永久偶极具有“标                          平均驰豫时间（         ）则与油含量正相关。这说明可能
               记”作用，有助于评估分子链运动随电场频率和深度                            油限制了BR的活动性。
               的变化。正常情况下，外加电场后会形成聚合物驰豫                                第二阶段拟合中，按照公式（2）计算了
               时间分布。而在BDS测试中得到的实验数据是复介电常                          对应于每一个          的τ max 。计算τ max 可估算复合
                     ﹡
               数（ε ），其表达形式为：                                      VogelFulcler-Tamman（VFT）公式的驰豫过程的温度
                            ﹡
                          ε  = ε′-iε″               （1）           依赖性。
                   式中，ε′和ε″分别代表实部和虚部。  表征                             VFT公式最适合模制温度依赖性驰豫时间。其数
               不同电场频率下的介电常数。为了将这些数据与聚合                            学表达式如下：
               物的分子结构进行关联分析，则需要构建一个模型，                                      τ max =τ 0 exp[B/（T-T 0 ）]         （4）


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