Page 91 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

测试与分析 杜伟 等·不同硫化体系对混炼型聚氨酯橡胶性能的影响

不同硫化体系对混炼型聚氨酯橡胶

性能的影响

杜伟，邓涛 *
( 青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)

摘要 ： 本实验探索了不同硫化体系对混炼型聚氨酯橡胶（MPU）的性能的影响，实验发现，硫磺硫化体系和过氧化物硫化体
系的 MPU 硫化胶性能各有特点，硫磺硫化 MPU 的拉伸性能和耐磨性能较好，过氧化物硫化 MPU 的定伸应力更大，扯断永久变
形更小。此外，硫磺硫化体系的耐热空气老化性能更好，而过氧化物硫化 MPU 的耐热非极性油和高温性能更为优异。从动态力
学性能来看，硫磺硫化 MPU 的储能模量比过氧化物硫化 MPU 高，其中低硫高促硫化体系的储能模量最大，损耗因子最小。
关键词 ： 混炼型聚氨酯橡胶（MPU）； 硫化体系 ；耐介质性能 ；动态力学性能 ；耐磨性
中图分类号 ： TQ323.8 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0037-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.008

混炼型聚氨酯橡胶（MPU）是由聚酯或聚醚与异 1 实验部分
氰酸酯类化合物聚合而成的高分子聚合物 [1] 。在各种 1.1 原材料
®
橡胶中耐磨性最高。强度、弹性高，耐油性好，耐臭氧、 MPU: 牌号 SUNTHANE E6008，聚醚型高性能
耐老化、气密性等也都很好 [2] 。常用于制作轮胎及耐油、 混炼型聚氨酯橡胶，广州顺力聚氨酯科技有限公司提
耐苯零件、垫圈防震制品等 [3~4] 。 供 ；炭黑 N330, 天津卡博特公司提供 ；其他配合剂均
MPU 与 传统 聚氨 酯（TPU、CPU 等 ）相 比最 大 为常用工业品。
的特点是，MPU 可以像传统橡胶一样通过加入硫化体 1.2 实验配方
系、补强体系等对它进行加工、硫化、补强等。MPU 实验配方见表 1。
的硫化体系主要有硫磺、过氧化物、异氰酸酯三大类： 表 1 不同硫化体系的实验配方
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硫磺硫化时硫化剂用量一般为 1.5~2 份，促进剂常用 硫化剂 1 高硫低促 2 普通硫磺 3 低硫高促 硫化剂 4 过氧化物
M 0.5 1 2 DCP 1
M 和 DM，并且促进剂用量增加会延长焦烧时间，硫 DM 0.5 1 4 TAIC 1
S 2.5 2 1
磺硫化得到的硫化制品综合性能较好。过氧化物硫化
时，过氧化二异丙苯（DCP）是最普遍的过氧化物硫 其余配合剂均相同（单位 ：份）： MPU E6008
化剂，硫化得到的制品压缩永久变形小，弹性和耐老 100 ；硬脂酸 1 ；硬脂酸锌 0.5 ； ZnO 5 ； NH-2 1 ；炭
化性能均较好，缺点是不能用蒸汽直接硫化，撕裂强 黑 N330 40 ；防老剂 RD 2。
度较差。MPU 也可以用 TDI 及其二聚体、MDI 及其 1.3 试样制备
二聚体等异氰酸酯类硫化剂硫化，生成脲基甲酸酯键 胶料用常规方法在开炼机上混合。具体操作方法
交联键，可以制得耐磨性良好、强度高、硬度较大的 如下 ：将开炼机的辊距调到 1 mm，加入 MPU 生胶，
制品。 薄通五次，待用。然后把辊距调到 2 mm，将混炼后
近年来国内市场涌现了一批新型高性能混炼型聚 的生胶放入开炼机中，待包辊后，依次加入配合剂、
氨酯材料，MPU E6008 是具有代表性的一款，展开对 分批加入炭黑等，最后加入硫化剂，混炼约 15 min，
MPU 硫化体系的研发与探索，也迎合了国内市场的需
求。本实验分别对硫磺硫化体系和过氧化物硫化体系 作者简介 ：杜伟（1996-），男，在读硕士研究生，主要从
事橡胶共混与改性方面的研究。
硫化的 MPU 进行了考察与研究。
收稿日期 ：2022-06-02

2022 第 48 卷 ·37·
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