Page 106 - 《橡塑技术与装备》2022年1期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

             泸天化、凡士林 ：韦伯力扬化工、防老剂均来自圣奥                          DCP，1.2 份硫磺，0.5 份 TMTD。通过对比发现，当
             化学。                                               DCP 用量适中，混炼胶有相对较高的拉伸强度，硫磺
             1.4 主要设备                                          用量相对多些对高拉伸强度更有利。
                  X(S)K-160 型开炼机和 QLB-D400×400 型电热                 在热氧老化过程，拉伸强度变化率越小，表明该
             板硫化机，上海第一橡胶机械厂 ； P3555B2  型盘式硫                    混炼胶的耐热氧老化性能越好。在所考察的 3 个因素
             化仪，北京环峰化工机械实验厂 ； XL-100 型拉力试                      中，DCP 对减震圈混炼胶的拉伸强度热氧老化影响
             验机，广州广材实验仪器有限公司 ；百分测厚仪，上                          最大，硫磺影响次之，TMTD 影响最小。制备拉伸
             海六菱仪器厂 ； 401A 型老化实验箱，上海实验仪器总                      强度热氧老化性能好的减震圈混炼胶的条件为 ：   1.5
             厂。                                                份 DCP，0.8 份硫磺，0.3 份 TMTD。通过对比发现，
             1.5 试样制作                                          DCP 用量越多，硫磺用量越少，减震圈混炼胶耐热氧
                 取 900  g 天然胶在开炼机上塑炼，达到一定的可                    化性能越好。这是因为采用 DCP 硫化剂能生成稳定的
             塑度后，取下停放 24  h，该塑炼胶用作为母炼胶。将                       C—C 或 C—O—C 键，而硫磺作为硫化剂生成的是热
             母炼胶分成 9 份，取一份，将其包辊一分钟后加入活                         不稳定的 S—S 键。因此，通过配方设计，添加合适
             性剂，防老剂，然后再加入炭黑和凡士林，待其吃粉                           比例的 DCP，达到改善天然橡胶的耐老化能力，从而
             完成后清扫料盘 ；最后加入硫化剂打卷 3 次下片停放。                       取代耐老化性能好但价格高的三元乙丙橡胶。
                                                                   在所考察的 3 个因素中，DCP 对减震圈混炼胶的
             以此类推完成剩余 8 个配方的混炼。取混炼胶放入试
                                                               断裂伸长率影响最大，TMTD 影响次之，硫磺影响最
             样模具，置于硫化机内在一定的硫化时间、温度和压
                                                               小。制备断裂伸长率较高的减震圈混炼胶的条件为 ：
             力下完成硫化得到试样，其中 t 90 +1 min 作为正硫化时
                                                               1.0 份 DCP  ，1.0 份硫磺，   0.3 份 TMTD。同样，分析
             间，硫化温度为 170 ℃，压力为 8 MPa。
                                                               减震圈混炼胶断裂伸长率耐热氧老化最优的条件为 ：
             1.6 试样测试 ：
                （1）拉伸强度测试 ：采用电子拉力试验机按 GB/                      1.5 份 DCP，1.0 份硫磺，0.5 份 TMTD，影响最大的
                                                               是 DCP，其次是硫磺，TMTD。
             T528—2009 测试拉伸强度、断裂伸长率，拉伸速度
                                                                   压缩永久变形指标表征材料耐蠕变的能力，数值
             为 500 mm/min。
                                                               越小表示耐蠕变性能越好。对表 2 的压缩永久变形结
                （2）热老化性能 ： 100 ℃ ×70 h 热老化采用 401A
                                                               果进行极差分析，结果见表 2。由表 2 可知，在所考
             型老化实验箱按 GB/T3512—2014 进行。
                                                               察的 3 个因素中，DCP 对减震圈混炼胶的压缩永久
                （3）压缩永久变形 ： 100  ℃×22  h 采用 401A 型
                                                               变形影响最大，硫磺影响次之，TMTD 影响最小。由
             老化实验箱按照 GB/T7759.1—2015 进行。
                                                               表 2 中 Pi 值的比较可知，制备压缩永久变形小的减震
                                                               圈混炼胶的条件为 ： 1.5 份 DCP，1.0 份硫磺，0.5 份
             2 结果与讨论
                                                               TMTD。
             2.1 正交试验结果分析
                                                                          表 2 压缩永久变形极差分析
                 发动机曲轴皮带轮减震圈需要承受反复挤压、拉                                         DCP        硫磺         TMTD
             伸的作用，并且有相对较高的工作温度，因此减震圈                               P1/%       23.77       20.50      22.00
                                                                   P2/%       16.77       19.43      20.47
             的拉伸强度、断裂伸长率、热老化性能和压缩永久形                               P3/%       21.90       22.50      19.97
             技术指标对发动机曲轴皮带轮减震圈的使用寿命和发                               极差          7.00       3.07        2.03
             挥良好的工作性能有着重要的作用。本研究用天然橡                               当 1.5 份 DCP，1.0 份硫磺，0.5 份 TMTD 时，混
             胶取代价格高的三元乙丙橡胶，并考察了 DCP、硫磺、                        炼 胶 压缩永久变形性能最佳，此时，相对应的拉伸
             TMTD 三种不同的硫化剂并用对减震圈性能的影响，                         强度为 22.0  MPa，拉伸强度热氧老化变化率 1.3%，
             期望得到性价比高的发动机曲轴皮带轮减震圈。                             断裂伸长率 665.0%，断裂伸长率热氧老化变化
                 在所考察的 3 个因素中，TMTD 对减震圈混炼胶                     率-12.3%，均具有较优的性能指标。综合以上分析，
             的拉伸强度影响最大，硫磺影响次之，DCP 影响最小。                        选择 1.5 份 DCP，1.0 份硫磺，0.5 份 TMTD，即第
             制备拉伸强度较高的减震圈混炼胶的条件为 ： 1.5 份                       5 号实验配方。


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             ·50·                                                                              第 48 卷  第 期
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