Page 69 - 《橡塑技术与装备》2017年17期（9月橡胶版）

理论与研究 王巧玲 等·EPDM 发泡减振制品硬度的影响因素与动静比关系

胶机械厂 ； GT-M2000-FA 无转子硫化仪，台湾高铁 2 结果与讨论
检测仪器有限公司 ； GT-70802 门尼黏度仪，台湾高 2.1 增塑体系对 EPDM 发泡材料硬度的影响
铁检测仪器有限公司 ； HS 1007-RTMO 平板硫化机， 2.1.1 门尼黏度、交联密度与硬度
佳鑫电子设备科技有限公司 ；尼康 SMZ1500 体视显 增塑剂用量对 EPDM 发泡材料门尼黏度、交联密
微镜，日本尼康公司。 度与硬度关系的影响如图 1 所示。
1.3 试样制备
基本配方： EPDM， 100 份（质量，下同）； ZnO， 5 份；
SA，1 份； N330/N550，30/40 ；发泡剂 AC，2 份；
促进剂，4.5 份； S，0.63 ；石蜡油和防老剂为变量。
本实验采用密炼机和开炼机混炼工艺，混炼工艺
条件如下 ：密炼机初始设定温度为 60 ℃，转速 60
r/min ；按顺序加料，排胶温度约 143℃，排出的胶料
在 SK-160B 双辊开炼机上下片，冷却，然后在开炼
机上加发泡剂、硫磺和促进剂，下片并停放 24 h 备用；
用无转子硫化仪测定硫化曲线，转子摆动弧度 1°，摆
动频率 1.67 Hz ；硫化温度为 170℃ ；由硫化曲线确定
图 1 石蜡油用量对门尼黏度、交联密度与硬度关系的影响
正硫化时间，然后用平板硫化机进行硫化。
由图 1 可以看出，填充石蜡油的 EPDM 胶料随石
1.4 性能测试方法
蜡油用量的增加，门尼黏度降低。这是由于随着石蜡
（1）门尼黏度根据 GB/T15340—2008 采用台
油用量的增加，石蜡油的小分子进入橡胶大分子链中
湾高铁检测仪器公司型号为 MV-2000 门尼黏度仪，
时，分子链间距增加，减小了分子与分子、分子与填
（100℃）
M L1+4 模式测试。
料及填料与填料间摩擦力，使分子链更容易产生相对
（2）硬度根据 GB/T531—2009 采用上海六菱仪
滑移，EPDM 发泡材料胶料的流动性变好，流动性增
器厂型号为 LX-A 的橡胶硬度计进行测试。
大，门尼黏度下降。
（3）用溶胀法测交联密度，根据 Flory-Rehner
由图 1 可以看出，随着石蜡油用量的增加，EPDM
公式来计算交联密度 ：
硫化胶交联密度逐渐减小。主要原因是由于石蜡油中
1n(1-V )+V +XV
2
-1
2
V = V V 1/3 2 -V /2 2 （1） 不含有 α-H 结构，硫磺硫化体系中，石蜡油稀释了硫
e
2 2
3
式中 ： V e 为硫化胶交联密度，mol/cm ； V 2 为橡 磺与橡胶大分子中进行交联的 α-H 结构，导致交联密
胶相在溶胀硫化胶中的体积分数 ； χ 为橡胶与溶剂的 度减小。
由图 1 可以看出，随石蜡油用量的增加，硬度逐
相互作用系数（所用溶剂为正己烷）； ν 为溶剂的摩尔
渐下降。这是由于石蜡油具有软化作用，使橡胶大分
体积。
子部分解缠结，导致物理缠结程度降低，这也是石蜡
橡胶相在溶胀硫化胶中的体积分数 V 2 的计算方
油作为增塑剂添加到橡胶中的主要作用。
法：
V 2.1.2 结构与发泡倍率
V = 1 （2） 石蜡油用量对 EPDM 发泡材料形态结构及发泡倍
2 V +V
1 溶
V 1 =m 1 f/ρ （3） 率的影响如图 2、3 所示。
V 溶 =（m 2 -m 3 )/ρ 溶 （4） 从图 2 可以直观地看出，填充石蜡油的 EPDM 胶
式中 ： V 溶 为溶胀后橡胶中溶剂所占体积 ； V l 为橡 料随石蜡油用量的增加，石蜡油用量为 10 份时得到的
胶相的体积 ； ρ 溶 为溶胀用试剂的密度 ；ρ 为橡胶的密 发泡材料泡孔尺寸大小不一，泡孔形状多数呈圆形，
度； m l 为溶胀前硫化胶的质量 ； m 2 为溶胀后硫化胶 泡孔壁较厚，发泡倍率最小 ；石蜡油用量为 15 份时得
的质量 ； m 3 为烘干后硫化胶的质量 ； f 为橡胶相在硫 到的发泡材料泡孔尺寸大小一致且分布均匀性好，泡
化胶中的分数。 孔形状多数呈圆形，泡孔壁较薄，发泡倍率较大 ；石

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