Page 97 - 《橡塑技术与装备》2022年10期

测试与分析 王爱华 等·不同老化时间对三元乙丙橡胶老化性能的影响

表 1 实验设备及仪器
名称 设备型号 生产厂家
分析天平 EPR56/AC,0.1 mg Mettler Toledo
密炼机 BR1600 Farrel
开炼机 LN-9 广东利拿实业有限公司
平板硫化机 LCM-3C2-G03-LM 深圳佳鑫电子设备科技有限公司
无转子硫化仪 GT-M2000-A 台湾高铁有限公司
老化试验箱 GT-7017-EL1 台湾高铁有限公司
电子拉力机 I-7000S 台湾高铁有限公司
硬度计 811-33X 北京创诚致佳科技有限公司
台式厚度计 HD-10 上海正吉橡塑仪器设备有限公司
门尼黏度仪 MV2000 ALPHA
表 2 EPDM 实验配方 2.1 不同老化时间对硬度的影响
EPDM N550 ZnO SA 环烷油 S M ZDC TMTD 对三元乙丙橡胶进行老化试验，分别在不同老化
100 85 5 1 65 1.5 0.5 0.5 0.5
时间对三元乙丙橡胶进行老化试验。老化后试样停放
1.4 实验与测试 24 h，消除内应力，使用邵尔硬度计进行测试，三元
EPDM 混炼 胶 制备 ：本实 验采 用两 段 法制 备 乙丙橡胶硬度随老化时间变化曲线见图 1。
EPDM 混 炼 胶， 使 用密 炼 机 进 行 一 段 混 炼，先 将
EPDM、炭黑、石蜡油、硬脂酸和氧化锌放入密炼机
中 130 ℃密炼 0.5 min，转子转速 80 r/min，加压混
炼 2.5 min，清扫 0.5 min，当混炼温度达到 150 ℃
或者混炼时间达到 5 min 后排胶。调整开炼机辊距 2
mm，辊温 50±2 ℃，排胶后立即在开炼机上薄通 3 次，
停放 3 个小时。使用开炼机进行二段混炼，调整辊距 1.5

mm，辊温 50±2 ℃，将停放后的混炼胶包辊，在开炼
机上加入促进剂和硫黄，等到其与混炼胶完全混合均
匀后，每边割刀 3 次，然后调整辊距为 0.8 mm 薄通 6

次下片，停放 24 h 后按照规定方法制片，硫化。
EPDM 老化试验 ：温度 120 ℃，将硫化后的三 图 1 三元乙丙橡胶硬度随老化时间变化曲线
元乙丙橡胶试片裁成哑铃型试样，然后将哑铃型三元
从图 1 中可以看出，随老化时间延长三元乙丙橡
乙丙橡胶标准试样在老化试验机中老化，分别在老化
胶的邵氏硬度逐渐增大，这是因为三元乙丙橡胶分子
时间 0 d、1 d、3 d、9 d、12 d、20 d、30 d 时取样，
链中没有双键，只有碳碳单键，老化过程中主要是橡
每个时间点取样不少于 5 个。
胶大分子链断链后链段自由基重新键结、交织在一起，
力学性能 ：拉伸性能采用电子拉力试验机，按
使原本有规律的分子链变得无序，破坏了橡胶的高弹
照 GB/T 528—2008 进行测试，拉伸速度为 500 mm/
结构，橡胶变硬发脆。
min，测试温度为室温。
2.2 不同老化时间对乙丙橡胶拉伸性能的影
邵 A 硬度测试 ：室温下用硬度测试仪进行测试，
响
参照国标 GB531—92。
分别对三元乙丙橡胶在老化时间为 0 d、1 d、3 d、
9 d、12 d、20 d、30 d 时取样，每个时间点至少取五
2 结果与讨论 个试样，使用拉伸试验机对其进行拉伸测试，来探索
对三元乙丙橡胶进行老化试验，分别在老化时间
老化时间对其拉伸性能的影响的规律。三元乙丙橡胶
1 d、2 d、3 d、6 d、9 d、12 d、20 d、30 d 时取样，
老化后的拉伸曲线见图 2。
分别对老化后的三元乙丙橡胶进行硬度、拉伸强度、
图 2 为不同老化时间点的三元乙丙橡胶应力 - 应
拉断伸长率进行测试，来探索老化时间对性能影响的
变曲线，未老化的三元乙丙橡胶应变最大，而应力最
规律。
小，老化 1 天其应力、应变均出现较大的变化，其应

2022 第 48 卷 ·43·
年