Page 122 - 《橡塑技术与装备》2023年1期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

定数量的防护蜡、抗紫外助剂及橡胶防老剂，就可以 劳变形性能，改善胶料配方进行一些探讨。
改善和减少龟裂这种情况。产品疲劳变形是减弱减震 2.1 硫化体系的优化
产品作用的重要因素，会导致降低橡胶减震产品使用 原来胶料硫化体系为 CZ 和 TT，胶料疲劳性能一
寿命的直接因素，改善橡胶减震产品疲劳变形就需要 般，为了提高产品使用寿命，本试验采用 CZ 和 DM
改善产品橡胶胶料配方，优化橡胶胶料配方的硫化体 硫化体系。因胶料是天然橡胶为主，为了克服天然橡
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系，选择性能优异的胶料抗疲劳助剂 Topfill N98， 胶胶料的硫化还原性能，添加少量抗硫化还原剂作为
优化抗疲劳助剂的用量，提高产品橡胶胶料耐疲劳性 胶料助硫化体系，提高胶料硫化程度和橡胶胶料性能
能和减少产品疲劳变形性能。通过在产品胶料中优化 稳定性。采用的主体材料组合不变，不同优化硫化体
抗疲劳助剂试验，对提高胶料疲劳性能，降低产品疲 系的胶料性能对比如表 1。

表 1 采用不同硫化体系胶料性能对比结果
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项目
原硫化体系 添加 TDB680 添加 PK900 添加 TDB680 /M50
蠕变增量（70 ℃ 24 h） 0.024 9 0.020 3 0.019 9 0.016 4
胶料物理测试性能
145 ℃ ×15 min 67 68 68 68
胶料硬度 / 绍尔 A
拉伸强度 /MPa 21.4 21.9 22.3 23.8
扯断伸长率 /% 429 389 434 423
压缩永久变形
35 ℃ ×24 h 14.8 14.4 14.4 13.8
70 ℃ ×24 h 20.9 16.5 19.8 16.1
110 ℃ ×3 h 29.1 24.6 28.4 24.6
胶料老化性能
70 ℃ ×96 h -11.3 -10.8 -11.4 -2.9
110 ℃ ×3 h -6.2 -3.2 -6.6 -3.6
产品疲劳 400 万次刚度变化 /% -10.53% -7.80% -8.20% -6.30%
产品疲劳 400 万次厚度变化 /mm -1.2 -0.9 -0.9 -0.8

从表 1 可以看出添加抗硫化还原剂 TDB680 /M50 料的耐疲劳性能和产品疲劳后变形性能，通过试验不
的胶料，胶料生产安全性能好，硫化的胶料疲劳性能 同的添加用量，测试产品胶料耐疲劳性能和产品疲劳
和蠕变性能优异，产品疲劳试验后刚度和产品厚度变 后变形量，试验结果如表 3 所示。
化小，其余胶料性能基本相当，故采用优化胶料硫化 通过试验结果可以看到添加 8.0 份抗疲劳助剂
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体系的配方 4。 Topfill N98，产品 400 万次疲劳后刚度变化率和产
2.2 产品胶料中抗疲劳剂的优化 品变形量比较小，产品疲劳性能得到提升。
产品胶料性能决定产品的性能，为了提高产品胶 改善后产品配方如下（单位 ：份）橡胶，100 ；
料的耐疲劳性能、降低产品在使用过程中的生热、变 硫磺和促进剂，4.0 ；活性剂，8 ；防老剂，5.0 ；炭黑
形性能、稳定产品的刚度，提升橡胶弹性减震体的使 及补强 剂，87.5 ；抗疲 劳助剂，8.0 ；防护 蜡，2.5 ；
用寿命，选择不同的抗疲劳橡胶助剂进行试验，将抗 其余 ； 11 ；总计 ： 226。
疲劳助剂标记为 R300、N98、PL600、HS 四种，试 2.4 优化胶料混炼和产品硫化工艺
验结果如表 2 所示。 在优化产品胶料配方的基础上，需要较好的产品
从表 2 胶料耐疲劳性能和产品疲劳变形性能试验 生产工艺配合。为了充分体现改善橡胶减震件疲劳变
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测试结果可以看到，添加抗疲劳助剂 Topfill N98， 形性能和提高疲劳寿命的效果，在胶料混炼和硫化工
胶料耐疲劳性能和产品疲劳后变形测试性能比较好。 艺进行改变，进一步提升胶料均匀性能和稳定性，优
为了提高胶料的疲劳性能，在胶料基本配方的基础上 化的工艺如表 4。
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添加抗疲劳助剂 Topfill N98。 改善胶料混炼和产品硫化工艺，使铁路减震橡胶
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2.3 抗疲劳助剂 Topfill N98 用量的优化 件胶料均匀性和稳定性得到提高，提升了产品质量稳
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采用添加抗疲劳助剂 Topfill N98 ，提升产品胶 定性，降低了产品疲劳变形。

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