Page 70 - 《橡塑技术与装备》2023年6期

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

2.6 DGTR 硫化胶的力学性能
图 9 为未施加超声波及不同振幅超声波作用下制
备所得的 DGTR 硫化胶的拉伸应力 – 应变曲线，表 1
列出了相应的 DGTR 硫化胶的力学性能值。从图 9 及
表 1 中的数据可见，当超声波振幅为 8 μm 时，所制
得的 DGTR 硫化胶的拉伸强度及断裂伸长率最大，分
别为 8.26 MPa 及 192% ；随着超声波振幅的进一步增
大，DGTR 硫化胶的拉伸强度及断裂伸长率减小 ；而
当超声波振幅为 13 μm 时，所制得的 DGTR 硫化胶的
拉伸强度最低，为 4.90 MPa。分析其原因，可能是由
于在超声波振幅为 8 μm 时，DGTR 的脱硫程度最低 ；
图 7 GTR 在脱硫过程中挤出机机筒不同位点的实测温度 而当超声波振幅为 13 μm 时， DGTR 的脱硫程度最高，
此时 DGTR 中含有更多的二维线性高分子和可发生硫
件下，当加入相同量的硫化配合剂时，DGTR 混炼胶
化交联的活性位点，故在相同硫化配合剂用量条件下，
的焦烧时间相当，均为 1.72 min 左右 ；在之后的热硫
其 RGTR 的交联程度低，进而导致拉伸强度低 [7] 。
化期，硫化曲线斜率较大，说明 DGTR 可以发生硫化，
且硫化速率较快 ；随着硫化时间的延长，转矩逐渐达
到一个稳定值后又稍有下降，说明胶料达到硫化平坦
期后随着硫化时间的延长，会发生较小程度的硫化返
原，因此在实际硫化操作过程中，应准确控制硫化时
间。

图 9 DGTR 硫化胶的拉伸应力 - 应变曲线

表 1 未施加超声波及不同超声波振幅作用下制得的
DGTR 硫化胶的力学性能
超声波振 拉伸强 标准 拉断伸 标准 100% 定伸 标准
幅 /μm 度 /MPa 偏差 长率 /% 偏差 应力 /MPa 偏差
未施加超 5.96 0.04 180 0.57 2.54 0.02
声波
图 8 DGTR 混炼胶在 160 ℃下的硫化特性曲线 5 6.23 0.03 174 1.74 2.79 0.03
8 8.26 0.40 192 9.72 2.74 0.24
此外，在未施加超声波及超声波振幅为 5 μm 的 10 8.18 0.27 185 1.45 2.95 0.04
13 4.90 0.21 183 6.40 2.19 0.05
条件下，DGTR 硫化胶的转矩随硫化时间的变化规律
较为一致 ；当超声波振幅为 8 μm 时，胶料达到理论
3 结论
正硫化时的转矩最大 ；当超声波振幅增大至 13 μm 时，
（1）GTR 的热失重分析结果表明，在 400 ℃及以
胶料达到理论正硫化时的转矩最小，其可能的原因是
上，GTR 中的橡胶高分子才开始分解，因而将超声波
在超声波振幅为 13 μm 条件下，DGTR 的脱硫程度最
脱硫双螺杆挤出机的温度设为 170 ℃，不会导致橡胶
高，DGTR 中含有更多的二维线性高分子以及可发生
高分子的热降解。
硫化交联的活性位点，因而在相同硫化配合剂用量条
（2）DGTR 的凝胶含量及流变性能结果表明，当
件下，其硫化程度低，转矩也低。
超声波振幅为 8 μm 时，DGTR 脱硫程度最低，低于
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·22· 第 49 卷 第 期