Page 101 - 《橡塑技术与装备》2022年8期

测试与分析 杜伟 等·不同并用比对 MPU/EPDM 共混胶性能的影响

1.4 分析与测试 表 2 不同共混比下 MPU/EPDM 共混胶的硫化特性数据
（1）硫化性能 ：按 GB/T 16584—1996 测试，硫 试样 M H /(dN·m) M L /(dN·m) M H -M L /(dN·m) t 10 /min t 90 /min
编号
化条件见上。 1 # 20.24 0.90 19.34 2.5 19.6
2 # 25.23 1.25 23.98 2.2 18.6
（2）力学性能 ：拉伸性能采用电子拉力试验机按 3 # 27.19 1.57 25.62 2.1 19.7
照 GB/T 528—2008 进行测试，拉伸方式为单向拉伸， 4 # 28.82 1.84 26.98 2.2 22.2
5 # 30.99 2.00 28.99 2.4 25.3
拉伸速度为 500 mm/min。 每个测试点测试五次，将 6 # 34.06 1.78 32.28 3.0 29.4
测试结果去最大最小值后求平均值，即为实验结果。
2.2 物理机械性能
（3）耐介质实验 ：热空气老化条件为 100 ℃ ×72
表 3、图 2 为不同共混比 MPU/EPDM 共混胶
h，热油老化测试选取极性刹车油，测试条件为 100
的常温物理机械性能，实验发现，随着 EPDM 替换
℃ ×72 h。
MPU 份数的增加，拉断强度和扯断伸长率逐渐下降，
（4）动态力学性能测试 ：采用高铁公司生产的
并未出现性能急剧降低的实验点，各级定伸应力由于
RPA2000 型橡胶加工分析仪，测试频率 1.7 Hz，转动
MPU 和 EPDM 接近，所以变化幅度较小。
角度 ±0.5°，扫描温度 ： 50 ℃ ~160 ℃，测试状态为
表 3 不同共混比对 MPU/EPDM 共混胶物理机械性能的
试样硫化至 t 90 。
影响
试样编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 #
邵 A 硬度 /° 70 72 73 72 72 71
2 结果与讨论 拉断强度 /MPa 22.71 21.86 19.37 16.34 14.26 11.11
2.1 硫化特性 扯断伸长率 /% 442 404 364 313 298 279
50% 定伸应力 /MPa
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#
由图 1 可 知，1 MPU 转矩值 MH 最 小， 6 EPDM 100% 定伸应力 /MPa 2.6 2.6 2.8 2.8 2.5 2.2
4.4
4.3
4.0
4.5
4.7
3.1
转矩值 M H 最大，二者工艺正硫化时间 t 90 相近，硫 200% 定伸应力 /MPa 9.6 9.9 10.5 9.0 8.7 6.5
300% 定伸应力 /MPa 14.9 15.7 16.4 14.4 — —
化速度的接近为二者的共混提供了良好的前提条件。
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#
2 ~5 MPU/EPDM 共混胶随着 EPDM 份数的增加，最 以上数据表明 MPU 与 EPDM 具有优异的共混效
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高转矩 M H 呈明显规律性变化，由 1 向 6 越来越大。 果，图 2 为共混橡胶共硫化对性能影响的规律图，在
共混两相具备良好相容性的前提下，共混胶各相与独
立硫化状态相同，共混胶性能等于各组分的配比加和
值，性能变化呈线性规律 ；若存在某一相硫化状态达
不到独立硫化时的硫化程度或不能进行硫化，使得共
混胶整体模量降低，性能低于理论值，不同共混比的
性能变化呈现 “ 凹槽式 ” 变化。共硫化程度主要取决
于各个组分聚合物的硫化速度和促进剂在组分聚合物
间的分布。促进剂在组分聚合物中的溶解度决定着它
们的分布状况。这也说明 MPU 和 EPDM 对于配合剂
的溶解程度十分相近，使得共混胶中不会出现某一相
配合剂聚集过多而另一相分布较少的现象。
MPU 与 EPDM 的共混不仅具有良好的常温性能，
图 1 不同共混比下 MPU/EPDM 共混胶的硫化特性曲线
还具有优异的耐热空气老化性能，图 3 为不同共混比
若 MPU 与 EPDM 共混后存在一相不能正常硫
MPU/EPDM 共混胶热空气老化前后的拉断强度对比
化，会造成整体模量低于理论值，即不同配比共混胶 图，结果表明，热空气老化前，拉断强度变化随共混
的转矩部分或全部低于独立两相的转矩值 M H ，这说明
比呈线性规律变化 ；热空气老化后在任何共混比下，
MPU 与 EPDM 之间具有良好的共硫化性，每一相在
拉断强度均与老化前保持不变，或变化幅度很小，这
共混胶中的硫化状态接近其单独硫化时的状态，使得
说明 MPU、EPDM、MPU/EPDM 共混胶均具有优异
共混胶的性能等于或近似等于独立两相的配比加和值，
的耐老化性，为二者的共混应用提供了借鉴作用。
见表 2。
2.3 耐热极性油性能

年
2022 第 48 卷 ·47·