Page 59 - 《橡塑技术与装备》2021年11期（6月下半月橡胶）

综述与专论 刘怀现 等·AEM 混炼胶加工过程中的焦烧问题

表 6 调节 R 平方值的最小值和最大值的 DOE 结果
调节 R 平方值 DOE 中最低值 DOE 中最高值
MDR 结果
门尼黏度，M L (1+4)100℃ 0.98 57 88
门尼焦烧 121℃，小转子，0.5°
0.96 20.9 34.3
最小门尼，M U
t 3 /min 0.91 3.2 9.0
t 5 /min 0.91 3.6 11.8
t 10 /min 0.90 4.5 16.3
MDR ,180 ℃ ×15 min
M L /N·m 0.92 0.65 1.31
M H /N·m 0.89 12.1 21.5
ts 2 /min 0.94 0.47 0.98
t 50 /min 0.94 0.95 2.97
t 90 /min 0.92 3.1 9.6
二段硫化，175 ℃ ×4 h 室温下物理性能
邵尔 A 硬度 /° 0.65 64 70
M 25 /MPa 0.90 1.2 1.5
M 50 /MPa 0.78 1.9 2.9
M 100 /MPa 0.86 4.1 8.2
扯断强度 /MPa 0.39 18.5 21.2
扯断伸长率 /% 0.90 217 380
ASTM 压缩永久变形，折叠大试样
150 ℃ ×70 h 0.66 10 23
175 ℃ ×168 h 0.65 22 38
ISO 压缩永久变形，模压小试样
150 ℃ ×70 h 0.78 17 30
175 ℃ ×168 h 0.76 32 47

四个压缩永久变形测试的平均值保持不变。 如果配方中硫化剂是唯一增加的变量，那么得到
4.1 更快硫化速度的注射成型混炼胶 一个减少的压缩永久变形。在等效的压缩永久变形和
注射成型的橡胶混炼胶的公司希望快速注射循环 硬度下，对这项研究中的混炼胶和参照混炼胶进行对
时间和生产出高质量的制品相结合。温度的升高将会 比，其 M H 值是接近的。
提高硫化效率和缩短循环时间。然而，如果模具太热， 防焦烧剂用量（Armeen 18D）是第三个最重要的
注射胶料会有焦烧或从模具中脱模时热撕裂强度太差 变量，较高的用量导致较慢的硫化速度（如预期）。
的风险。 该模型用于研究如何在保持压缩永久变形和硬度
建议的 AEM 混炼胶的硫化时间是 MDR 曲线的 恒定的同时提高硫化速度。压缩永久变形目标设定是
t 50 时间，其中 MDR 测试温度与成型温度相同。在较 四种不同测试条件的平均值。表 7 中显示了两种不同
高的温度下，t 50 时间会更少，但混炼胶会更容易焦烧， 的配方以及测试的性能。两种情况 ：
热撕裂强度会更差。在 t 50 ，制品尺寸将是稳定的，它 （1）DOE 模型的控制中点
将有高的压缩永久变形。二段硫化能将压缩永久变形 （2）在模型范围内更快硫化
值降低到目标值。 ① 最高水平的促进剂 (3.0 份 ACT 55)
采用 DOE 模型研究了减少 t 50 时间的方法，同时 ② 最低水平的硫化剂 (1.0 份 1# 硫化剂 )
保持模具温度不变。 模型表明，t 50 最重要的三个因素 ③ 最低水平的焦烧减速剂 (0.0 份 Armeen 18D)
是： 这些变化导致 MDR 曲线上 t 50 的预测时间明显减
（1）促进剂用量 (Vulcofac ACT55) 是最重要的 少。参照配方预测 t 50 为 1.89 min，而较快硫化配方的
变量，更高的用量导致更快的硫化（如预期）。 t 50 为 1.01 min。这两个配方都有类似的硫化物理性能，
（2）硫化剂（Diak#1）是第二个最重要的变量， 包括压缩永久变形和硬度。t 50 的结果表明，可以将循
较高的用量导致较慢的硫化，如 t 50 测量。 环时间缩短一半。
（3）随着硫化剂用量的提高，M H 增加，这意味 对较快硫化混炼胶的关注点是焦烧时间。121 ℃
着 t 50 值升高，t 50 时间延长。 的门尼焦烧试验结果表明，较快的硫化情况有一个 t 5 ，

年
2021 第 47 卷 ·9·