Page 109 - 《橡塑技术与装备》2021年21期（11月下半月橡胶）

测试与分析 孙臻豪 等·生胶及增塑体系变化对 NBR 耐油耐寒力学性能的影响

150 ℃ /10 MPa×t 90 。 在 NBR 耐油性能方面具有一定的借鉴意义。
1.4 分析与测试 表 4 硫化胶浸油前后变化
硫化性能 ：按 GB/T 16584—1996 测试，硫化条 项目 1#( 浸油前 / 后 ) 2#( 浸油前 / 后 )
邵 A 硬度 /° 70/66 69/68
件为 150 ℃ /10 MPa×t 90 。 拉伸强度 /MPa 10.61/14.33 13.44/15.07
扯断伸长率 /% 215/280 280/360
力 学性 能 ：拉 伸性 能 采用 电 子 拉力 试 验 机按 照
100% 定伸应力 /MPa 3.70/4.08 4.05/3.82
GB/T 528—2008 进行测试。 200% 定伸应力 /MPa 9.10/10.17 9.68/9.34
300% 定伸应力 /MPa — —/13.58
耐介质老化 ：按照 GB/T 1690—92 测试，老化条 体积变化率 /% -2.76 -2.41
件为室温 ×72 h，老化介质 46# 液压油。 质量变化率 /% -2.35 -2.15

2.1.3 耐低温性能
2 结果与讨论 在 NBR 中，丙烯腈含量高低对耐低温性能有很
2.1 不同用量 DOS 和 DOA 对硫化胶性能影 大影响。丁二烯链段分子极性小，柔顺性好，耐寒性
响 较好；丙烯腈链段分子极性大，柔顺性差，耐油性较好。
增塑剂是耐寒橡胶制品配方设计中除生胶之外， 往往丙烯腈含量低的 NBR，其耐低温性能较好。
对耐寒性影响最大的配合剂。增塑剂的加入显著提高 实验选用丙烯腈含量为 26% 和 18% 的 NBR 并用，
了橡胶大分子链段活动的自由体积，从而降低橡胶分 考察硫化胶的脆性温度（Tb）。
子的 T g ，使其柔顺性增加，最终改善硫化胶的耐寒性 表 5 1#、2# 硫化胶脆性温度
能。丁腈橡胶主要使用脂肪族酯类增塑剂 ，用于改善 硫化胶编号 脆性温度 /℃
1# -55
[3]
胶料加工性能，提高耐寒性和弹性 。 2# -57
2.1.1 硫化特性数据分析
从 1# 和 2# 硫化胶的脆性温度得知，由于增塑
从表 3 中可以看出，1# 和 2# 各项硫化特性参数
剂和低丙烯腈含量的双重效果，最终测得的脆性温度
基本相近。说明在增塑剂总量保持不变的情况下，改
达到 -55 ℃和 -57 ℃。而对于我国东北地区常年以
变增塑剂的种类配比，对共混硫化胶的硫化效果影响
来-50 ℃的最低气温，1# 或 2# 配方具有一定的使用
不大。
意义，根据具体使用环境，可改变或增加配合剂，增
表 3 硫化特性数据
M H /dN·m M L /dN·m M H -M L /dN·m t 10 /min t 90 /min 加硫化胶性能。此外，从表 5 中可以看出，并用增塑
1# 17.55 1.21 16.34 2.38 7.06 剂的耐寒效果更显著些。
2# 17.39 1.34 16.05 2.23 6.47
2.2 生胶体系变化分析
2.1.2 硫化胶耐介质性能 在生胶体系中并入橡塑合金 NV7030，考察耐介
表 4 为硫化胶浸油前后性能的变化，由于在浸泡 质和耐低温性能，以期实际应用中达到降低生产成本
过程中，液压油渗透到橡胶大分子链之间，特别是非 和提高硫化胶耐臭氧性能。
极性链段之间，导致分子链段之间间距增大，柔顺性 2.2.1 生胶体系硫化特性
得到一定程度的改善 ；另一方面，分子链段的自由体 表 6 表示为改变生胶体系配比后，测得的硫化特
积增大，分散在硫化胶中的填料会被浸出到液压油中，
性数据参数。从表 6 中可以看出，3# 和 4# 胶料的 M L
相当于消除了一部分应力集中点。从表 4 中可以看出， 和 t 10 相差不多， M H 和 t 90 有明显差距。
1# 和 2# 硫化胶在 3 天非极性 46# 液压油浸泡后，力 表 6 硫化特性数据
学性能都得到了改善，硬度变现为小幅下降，拉伸强 M H /dN·m M L /dN·m M H -M L /dN·m t 10 /min t 90 /min
3# 22.61 1.25 21.36 2.38 6.07
度有一定增加，扯断伸长率大幅提高。最终表现为 1# 4# 19.01 1.45 17.56 1.85 3.77
和 2# 硫化胶在浸油后，力学性能得到一定改善。
对比分析，3# 胶料中橡塑合金含量为 35 份，4#
可以看出，该胶料在浸油过程中，部分配合剂被
胶料中橡塑合金含量为 70 份， 即 4# 胶料中 NBR 相
浸出，质量减小和体积减小，质量变化率和体积变化
含量更高。由于硫磺硫化体系不参与 PVC 相的硫化，
率变现为为负值。并且，2# 硫化胶的耐油性能数值低
4# 硫化胶中硫化剂变现为 “ 相对过剩 ”，故 4# 硫化胶
于 1#，说明并用增塑剂的耐油效果稍好于单一增塑剂，
更早完成硫化过程，达到 t 90 。4# 硫化胶中 PVC 相含

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