Page 67 - 《橡塑技术与装备》2017年5期（3月橡胶）

理论与研究 赵旭·KH-550 用量对 NBR 补强硫化胶性能的影响分析

由图 3 可以看出，随 KH-550 增加，拉伸强度有
所降低，在加入 2~3 份时下降幅度较小。根据炭黑补
强机理可知，填充炭黑的硫化胶在拉伸时，大分子可
在炭黑表面滑动，使多个大分子共同承担应力。在填
充部分经 KH-550 偶联的白炭黑后，大分子仍可在炭
黑表面滑动而白炭黑粒子可能会与多个大分子偶联，
这样大分子滑动时，会因偶联作用而受到另一些大分
子的束缚。当 KH-550 用量较少时，白炭黑粒子上偶
联的大分子少，受束缚小，易滑动取向，应力分布均
匀， 因而拉伸强度较大。随着 KH-550 用量的增大，
白炭黑粒子上偶联的大分子数量增多，受束缚大，不
易滑动，应力分布不均匀，拉伸强度下降 ；扯断伸长
图 2 KH-550 含量对 NBR 硫化胶交联密度的影响
率与交联密度成反比，即随着交联密度的增大，扯断
2.2.3 KH-550 用量对 NBR 硫化胶力学性能 伸长率下降。100%、300% 定伸应力均随 KH-550 含
的影响 量的增加而增加，在扯断伸长率不是很大的情况下，
KH-550 的用量对 NBR 硫化胶物理机械性能的 定伸应力与交联密度成正比，因此 100% 和 300% 定
影响如图 3。 伸应力受 KH-550 用量的影响基本上与交联密度所受
影响一致。
2.2.4 KH-550 用量对 NBR 硫化胶耐老化
性能的影响
NBR/ 炭黑 / 白炭黑复合材料在 100℃下老化 72 h

后，硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率随着偶联剂 KH-
550 用量的变化规律如图 4 所示。
从图 4(a) 中可以看出，未加 KH-550 试样的老化
系数为 0.97，KH-550 加入后的耐老化系数均大于 1，
且当用量为 2 份时达到最大值 ；图 4(b) 为老化后扯断
伸长率的变化情况，可以看出老化后扯断伸长率均降
低，但加入偶联剂 KH-550 后，试样的扯断伸长率的
(a) 拉伸强度和扯断伸长率 降低幅度明显降低，当 KH-550 用量为 2 份时达到最
低仅为 -11%。综合来看，当偶联剂 KH-550 用量为
2 份时，可使硫化胶的耐老化系数及扯断伸长率的变
化率同时达到最佳值。说明 KH-550 的加入不仅提高
了胶料的拉伸强度，而且老化后伸长率保持率也得到
很好的改善。
2.2.5 KH-550 用量对 NBR 硫化胶耐介质
性能的影响
(1) 耐混合介质后 NBR 硫化胶力学性能的变化
图 5 为 KH-550 用量对 NBR 硫化胶耐混合介质
后力学性能的影响，常温条件下在混合溶剂中浸泡
48 h 后测定其拉伸强度以及拉断伸长率。由图 5(a)所
(b) 定伸应力
示，浸入溶剂后硫化胶的拉伸强度均有较大的下降，
图 3 KH-550 用量对 NBR 硫化胶物理机械性能的影响
纯 胶 的 耐 介 质 系 数 最 低， 为 0.38， 添 加 KH-550 后

年
2017 第 43 卷 ·7·