Page 104 - 《橡塑技术与装备》2023年3期

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

7759. 1—2015 测 试，试 样 为 A 型， 压 缩率 为 25%， 比老化前增大，拉断伸长率均减小，可见该老化过程
温 度 为 150 ℃， 时 间 为 72 h ；脆 性 温 度 按 照 GB/T 以 HNBR 交联反应为主。其中，2# 配方老化后性能
1682—2014 进行测试，采用单试样法 ；耐油性能按照 保持率较好，具有更好的耐热空气老化性能。
GB/T 1690—2010 进行测试，温度为 90 ℃，时间为 表 3 胶料的力学性能
72 h。 项目 1# 2#
硬度 /Shore A 69.9 70.7
拉伸强度 /MPa 23.33 24.78
拉断伸长率 /% 293 282
2 结果与讨论 100% 定伸应力 /MPa 5.93 6.17
2.1 结构对比 撕裂强度 /MPa 40.33 34.98
压缩永久变形 150 ℃ ×72 h，% 35.5 32.5
对两种牌号的 HNBR 生胶进行性能对比，其特性 热空气老化 150 ℃ ×72 h
参数如表 1 所示。 硬度变化 /Shore A +9.3 +8.2
拉伸强度变化率 /% +13.17 +5.89
表 1 HNBR 的特性参数 拉断伸长率变化率 /% -19.11 -15.15
项目 Therban 3406 Therban 3446 100% 定伸应力变化率 /% +76.22 +76.03
门尼黏度 [M L (1+4)100 ℃ ] 63 61
结合丙烯腈质量分数 /% 34 34 2.4 低温性能
饱和度 /% 99 96
两种 HNBR 胶料的脆性温度如表 4 所示。脆性温
2.2 硫化特性 度是指胶料在一定条件下受到冲击产生破坏时的最高
表 2 是两种 HNBR 混炼胶的硫化特性。由表 2 可 温度，由表 4 可知，2# 配方的脆性温度低于 1# 配方，
知，与 1# 配方相比， 2# 配方的 M H -M L 较高，且 t 90 较短， 这是由于 2# 配方生胶的饱和度较低，具有较高的交联
虽然两种配方使用的 HNBR 生胶的结合丙烯腈含量相 密度，抵抗冲击的能力较强。
同，但生胶的残余双键的含量不同，1# 配方使用的生 表 4 胶料的脆性温度
胶饱和度高达 99%，而 2# 配方使用的生胶饱和度仅 项目 1# 2#
脆性温度 /℃ -49 -54
为 96%，在硫化过程中，双键活性高，可以引发自由
基进行连锁交联反应 [6] ，因此 2# 配方具有较高的交联 图 1 是两种胶料的 DSC 曲线。从图 1 可以看出，
密度和硫化速度，门尼焦烧时间也相对较短。从表 2 1# 配方、 2# 配方的 T g 分别为 -35.03 ℃和 -34.12 ℃，

中还可以看出，1# 配方的门尼黏度高于 2# 配方，这 虽然两个配方具有相同的结合丙烯腈含量，橡胶大分
是由于 1# 配方的生胶门尼黏度本身较高引起的。 子链段的柔顺性相当，但 2# 配方的交联密度较高，低
表 2 混炼胶的硫化特性 温下产生玻璃态的温度较高，因此 1# 配方的 T g 较低。
试验项目 1# 2#
门尼黏度 [M L (1+4)100 ℃ ] 84.15 78.50
门尼焦烧时间 t 3 （120 ℃）/min 50.13 34.58
.
M L /(dN m） 0.35 0.33
.
M H /(dN m） 6.78 8.33
.
（M H -M L )/(dN m） 6.43 8.00
t 10 /min 0.92 0.97
t 50 /min 3.63 3.35
t 90 /min 12.10 9.05
2.3 力学性能
两种 HNBR 胶料的力学性能见表 3。从表 3 可以
看出，2# 配方的硬度、拉伸强度和定伸应力均高于 1#

配方，且 2# 配方具有较小的压缩永久变形，这是因为
低饱和度 HNBR 胶料的交联密度较高引起的。同时低
图 1 胶料的 DSC 曲线
饱和度也造成了撕裂强度较低，2# 配方的撕裂强度低
于 1# 配方。 2.5 耐油性能
从表 3 还可以看出两种胶料老化后的力学性能变 本文选择 IRM903 标准油来考察两种 HNBR 胶料
化，两种胶料老化后的硬度、拉伸强度和定伸应力均 的耐油性能，结果见表 5。实验后两种胶料的体积均

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