Page 37 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-8

技术与装备
T echnology & equipment

1 实验
在BR1600实验室密炼机中混炼所有胶料，在
15×30cm两辊开炼机上进行最终的分散。使用疲劳裂
纹扩展（FCP）测试仪测量疲劳性能。使用以下方法测
试其性能。
硬度：ASTMD2240，邵尔A
拉伸强度、拉断伸长率和定伸应力：ASTMD412方
法A
烘箱老化：ASTMD573
图 2 典型 NB/BR 共混物在 21℃下的贮存硬化 动态性能：ASTMD5992；在10%剪切应变、10HZ和

21℃下测试G´和tanδ。静态模量G为25%割线模量，也
由于橡胶与金属的粘合制品越来越复杂，对部件
是在21℃下进行测试的。
性能的要求更高，使用和贮存过程的硬化现象成为突
每一个胶料进行双塔接剪切试样（图3）测试，
出问题。航空制品固要满足严格的性能指标，监管力
对结果进行平均。
度大，疲劳要求高，所以需要认真考虑硬化问题。若
某个弹性部件应用在敏感部位，可能从生产后只要几
个月制品就不再满足弹簧刚度、减振或绝缘等性能的
要求。
现已进行了一些研究来确定橡胶配方中的每个成
分（聚合物、硫化体系、补强填料和防老剂）对减小

或消除这种老化现象的作用。
而通过研究得出如下结论：
（1）所有传统配方的天然橡胶和聚丁二烯橡胶
胶料都会发生贮存硬度； 图 3 动态性能试验使用的双塔接剪切试样
（2）研究贮存硬化的唯一方法是把部件贮存在
对双塔接剪切试样进行改变用来进行疲劳性能的
室温或稍高于温度环境下；
检测。试样设计成橡胶部分为弧形，所以，应力不集
（3）稍高温度和短时间老化似乎改变了老化机
中在粘合界面上，疲劳裂纹在橡胶部分增长（图4）。
理；
试样在21℃、±75%剪切应变下测试。
（4）天然橡胶贮存硬化性能低于聚丁二烯橡
胶，尽管聚丁二烯橡胶的耐热性能优于天然橡胶；
（5）不同牌号的聚丁二烯橡胶或不同牌号的天
然橡胶的老化硬化性能没有明显的差别；
（6）加入抗氧化剂或抗臭氧剂可延迟高温（热
老化）硬化，但促进了室温硬化，说明了老化机理存
在差异；
（7）炭黑牌号对硬化影响不大，但炭黑用量的
增大会促进硬化。
在研究过程中发现，与传统硫化体系相比，一种

特别的、非传统的硫化和稳定体系几乎消除了贮存硬
化理象，大大提高了热老化性能。
图 4 双塔接剪切疲劳试样

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.08 11