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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

所以可能导致混炼效果较差。 化体系可以进行硫化，则可采用RPA数据在平板硫化
总之，实验室密炼机中的CO 2 基橡胶的加工性能可 2mm原胶片，从试片上冲切试样测试拉伸强度和扯断伸
能通过滑石粉来改善，而不会过分降低拉伸强度和扯 长率，压缩永久变形和硬度。这些测试消耗的材料较
断伸长率，从而可以将CO 2 基橡胶用于标准橡胶制品， 少，并且对弹性体在物理机械性能方面的表征是有意
但是，需要进一步研究CO 2 基橡胶混炼胶中滑石粉对不 义的。
同胶料性能和特殊应用的影响。
随后将MSA作为双键供体的PECU和滑石粉生产的 4 调节混炼组分来优化胶料性能
胶料加入到Brabender公司塑性记录仪型材挤出生产线 胶料的性能一方面取决于所用的聚合物和混炼工
上，初步评估后续加工性能。 艺。另一方面，混炼配方对制品性能有重大的影响。
为了使型材发泡，滑石粉在加入CO 2 基橡胶之前， 因此，除了对聚合物优化之外，为使CO 2 基橡胶与标准
需要与水混合。图2为挤出实验的一个型材。物理发泡 达到相似的胶料性能，需对混炼成分进行调整。
密炼型材的生产，证明了CO 2 基橡胶在实验室密炼机和 调整配方时，研究了不同的可能性来调整产品性
挤出工艺中的可加工能力。 能：除了交联体系对胶料性能的影响外，还分析了炭
黑对胶料的影响。与过氧化物交联体系相比，分析的
不同交联体系是硫。此外，双键供体是变化的。对于
AGE型，双键位于大分子的侧链上。如果用MSA作为双
键供体，则双键分布在主链上。
交联时间视所使用的交联体系变化很大（图
3）。不管选择的双键供体怎样，采用硫完全交联弹性
体所需要时间很长，这是由于没有使用硫化促进剂。
为了使硫化时间较短，得到较好产品质量，则需进一
步研究不同的促进剂。

图 2 挤出发泡型材展示了 CO 2 基弹性体在进一步加工中
的加工性能

3 表征材料性能的分析方法
为表征CO 2 基橡胶，并按常规橡胶进行表征，可以
使用许多测试方法。然而，最大的挑战是可获得的大
多数胶料很少，小于100g，许多测试方法不适用，只
有少数几种测试方法适用。材料的量很少，是因为迄 图 3 不同交联体系 CO 2 基橡胶的交联时间
今为止仅仅在实验室生产。但这样有机会测试许多不 和物理机械性能
同的CO 2 基橡胶，并可首先决定哪些CO 2 基橡胶的应进
而对于采用AGE作为双键供体的CO2基橡胶胶料，
一步研究和大规模生产。采用少量的材料，在实验室
可以用硫在合适的时间内交联。这是因为空间位阻较
3
体积为70cm 的密炼机中制备胶料。由于缺少材料，此
小，并且硫分子更容易接近侧链中的AGE型双键。过
过程一般不能重复。因此，在测试性能期间混炼工艺
氧化物交联的拉伸强度高于硫交联的。通常硫交联胶
的波动是不能检测到的。
料的拉伸强度较高，因此，通过研发合适的硫化促进
混炼后对胶料的交联性能进行表征。为此，使用
剂配方来提高拉伸强度。这种趋势在拉伸分析中未发
Alpha Technologies公司的橡胶加工分析仪（RPA）
现。但是，由于所有的应变值都高于300%，所以认为
2000进行测试，从而可了解交联是否可行以及交联速
两种交联体系都具有足够的伸长率。因此，如果要实
度有多快，该测试仅需要4g的胶料。若使用所选的硫

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.08 17