Page 38 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-8

技术与装备
T echnology & equipment

2 讨论 硫化体系（表3）。
NR和BR最常用的硫化体系是硫黄交联体系。大多 本文还使用双搭剪切试样进行了动态性能测试
数橡胶制品每百份橡胶（份）中硫黄用量为1~3份。 （表4）。NAS体系的老化性能明显优于传统硫化体
时间证明此水平的硫黄加入量能生产最耐疲劳的弹性 系。
体。过氧化物硫化和低硫（EV）体系生产较耐热的硫
化制品，但是在耐疲劳性方面总是存在缺陷。以前的 表 3 典型配方的老化物理性能
NR- 硫黄 NR/BR 硫黄 NRNAS NB/BRNAS
研究表明，过氧化物硫化NR和BR的贮存硬化行为与硫 老化性能
1 2 3 4
黄硫化体系类似。 70℃老化箱中老化 3 个月
拉伸强度，MPa 15.7 12.5 20.1 17.2
2.1 物理和动态性能 拉断伸长率，% 262 207 660 561
使用2份硫黄传统硫化体系的卡车轮胎胎面胶典 拉伸强度变，% -35.4 -36.8 -6.9 -7.2
拉断伸长率变化，% -55.9 -55.7 7.9 1.8
型配方制备NR胶料和NR/BR共混物（表1）。 40℃下老化 1 年
拉伸强度，MPa 23.2 17.1 22.7 16.5
拉断伸长率，% 497 327 553 473
表 1 NR 和 NR/BR 共混物典型配方 拉伸强度变化，% -4.3 -13.4 5.1 -10.9
胶料 NR- 硫黄 NR/BR 硫黄 NRNAS NR/BRNAS 拉断伸长率变化，% -30.7 -40.3 -24 -25.2
组分 1 2 3 4 21℃老化 1 年
CV-60 天然橡胶 100 50 100 50 拉伸强度，MPa 24.8 17.1 21.7 17.6
高顺式聚丁二烯橡胶 50 50 拉断伸长率，% 497 327 553 473
氧化锌 5 5 5 5 拉伸强度变化，% 2.5 -13.6 0.6 -5.3
硬脂酸 1 1 1 1 拉断伸长率变化，% -16.4 -30.1 -9.6 -14.1
TMQ 2 2 2 2
6PPD 2 2 2 2
抗氧剂石蜡 1 1 1 1 表 4 典型配方的初始和老化后动态性能
N330 炭黑 65 65 60 60 NR- 硫黄 NR/BR 硫黄 NRNAS NR/BRNAS
石蜡操作油 5 5 5 5 21℃下动态性能 1 2 3 4
硫黄 2 2 初始
OBS 1 0.9 G´10/10，MPa 2.35 2.63 2.22 2.52
TMTM 0.2 0.1 tanδ10/10 0.269 0.209 0.405 0.315
专有组分 8 8 25% 静态 G，MPa 1.79 2.02 1.69 1.86
40℃老化 12 个月
G´10/10，MPa 2.90 3.34 2.37 2.66
采用专有硫化和稳定体系制备第二组胶料，本文 tanδ10/10 0.246 0.193 0.410 0.286
中称为非老化硬化配方（NAS）。 25% 静态模量的变化，% 17.9 24.5 -2.00 4.9
70℃下老化 3 个月
测试硫化胶的物理性能，发现两种硫化体系的 G´10/10，MPa 3.28 3.83 2.38 2.94
tanδ10/10 0.248 0.202 0.372 0.280
测试结果相似（表2）。NAS硫化体系的拉断伸长率稍
25% 静态 G，MPa 2.35 2.88 1.67 2.20
高，拉伸强度和100%定伸应力较低。 G´10/10 变化，% 39.9 45.6 7.0 16.5
25% 静态模量的变化，% 31.3 43.0 -1.0 18.3
21℃下老化 12 个月
表 2 典型配方的物理性能 G´10/10，MPa 2.55 2.89 2.27 2.54
NR- 硫黄 NB/BR 硫黄 NRNAS NR/BRNAS Tanδ10/10 0.266 0.207 0.405 0.314
物理性能
1 2 3 4 25% 静态 G，MPa 1.84 1.13 1.72 1.92
邵尔 A 硬度，度 67 69 68 69 G´10/10 变化，% 8.7 9.5 2.0 0.6
拉伸强度，MPa 24.2 19.8 21.6 18.5 25% 静态模量的变化，% 3.1 5.5 1.8 3.3
拉断伸长率，% 595 467 612 551
100% 定伸应力，MPa 2.8 3.5 1.8 2.2
2.2 耐疲劳性能
弹性体疲劳机理还不是十分清楚，认为最初在弹
NR、BR和NR/BR共混物最常用的加速热老化条件
性体试样中一直存在一些小裂纹，与分散水平无关，
为70℃×22h、70℃×70h、70℃×168h。胶料在70℃
它们经常作为裂纹引发点，橡胶制品很少在单一负荷
下热老化3个月，也在21℃和40℃下贮存硬化一年。
下破坏，而是在反复负载下由于渐进裂纹增长导致破
40℃老化条件模拟非环境控制仓库，例如中车的夏
坏，在某些例子中，影响屈挠裂纹和裂纹增长的主要
天。结果表明，NAS体系的物理性能普遍优于传统硫黄
因素包括氧化和臭氧化。破坏机理讨论了从内在裂纹

12 橡塑智造与节能环保 2019年 总第32期 第3卷 第8期