Page 49 - 《橡塑智造与节能环保》2019年2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

表5 含0.25份ELCH和1份DPG胶料的流变数据和动力学数据
胶料号 温度/℃ R（MH-ML）/dNm t 90 /min t 2 /min 速度常数k/min -1 Ea/(kJ/mde) 硫化速率指数/min -1
140 (6.00-0.48)=5.52 23.63 7.50 0.144 6.19
150 (6.05-0.48)=5.59 13.13 4.42 0.235 11.48
2
160 (6.03-0.42)=5.61 8.91 3.22 0.355 65.70 17.57
170 (5.99-0.38)=5.61 5.23 1.72 0.529 28.32
140 (6.04-0.48)=5.53 25.32 8.07 0.110 5.79
150 (6.01-0.43)=5.58 13.83 4.44 0.215 10.65
3
160 (6.14-0.43)=5.71 8.16 2.82 0.347 77.46 18.73
170 (5.76-0.37)=5.39 5.22 1.92 0.510 30.30

图3 SSBR硫化曲线：（a）含CBS和L-胱氨酸；（b）含cbs和酯L-cys-HCl（每种胶料（无任何填料）含氧化锌3份，硬脂酸2
份，硫磺1.5份，CBS2份。而硫化研究在160℃下进行）

当添加ELCH+CBS组合之后，观察到硫化曲线形状 CBS组合硫化SSBR时效果可大大优于CBS-DPG。为对这
的变化相当大。氨基酸的酸基度为酯基影响了硫磺化 一现象有更多、更深入的了解，则对两种体系的硫化
机理。硫化时间和焦烧时间均明显缩短。在逐渐增大 反应动力学进行了研究，这些胶料的力学性能列于表
ELCH的用量之后，这两个参数均有减少。不过，就最 4。
大流变扭矩而言，0.25份ELCH表现出最高的活性，因 2.2 白炭黑填充硫化胶
此，在下一节将用0.25份这种氨基酸酯与1份DPG进行 白炭黑填充胶料的组成列于表2（胶料5~9）。
对比。 填充硫化胶的硫化行为和物理性能分别见表3（胶料
当时L-cys和ELCH用量进行优化后，则制备了新 5~9）和表4（胶料5~9）。图4a表示出流度曲线。可
的胶料，以评估详细的机械性能。配方及160℃硫化的 观察到，含1份DPG的体系(混炼胶5)和含0.25份ELCH的
硫化数据和物理性能数据分别见表2、表3和表4。从表 体系（胶料6）的最大流变扭矩（R∞）大致相同，但
3观察到，所有纯胶料的最大流变扭矩几乎相同，但 硫化速率却并不一样，这与其纯胶料的动力学研究结
焦烧时间（t 2 ）和硫化时间（t 90 ）都大不一样。但发 果十分一致。
现，L-cys胶料的焦烧安全性最高，其次是只用CBS硫 从图4a中还观察到，胶料7（1份L-cys）和胶料
化的胶种。ELCH的焦烧时间最短。只是CBS硫化的胶料 9（1份ELCH）的R∞值大致相同，但低于胶料5（1份
的硫化时间较长，同时含有DPG硫化的胶料的硫化时间 DPG）和胶料6（0.25份ELCH）的值。含CBS体系的R∞
较长，同时含有DPG和ELCH的胶料硫化速度快。因此， 值在其余的体系当中最低（图4a）。所以在ELCH与CBS
相比其单独存在时可以使SSBR硫化的更快（表3）。从 之间存在像DPG和CBS那样的协同效应。
这一角度看，CBS-ELCH体系要优于CBS-DPG体系。特别 胶料5和胶料6的最大流变扭矩值（R∞）彼此非
提及的是，注意到尽管ELCH结构中有HCI存在，但它跟 常接近，远高于胶料8（含CBS体系），如表3所示。胶

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.02 21