Page 97 - 《橡塑技术与装备》2023年6期

测试与分析 陈志龙 等·新型防老剂 Vulkanox ZMB2 对三元乙丙橡胶共混胶性能的影响

上海方锐达化学品有限公司产品 ；硫化剂过氧化二异 mm，一段硫化条件 ： 180 ℃ ×1.5 倍 t 90 ，B 型压缩
丙苯 诺力昂化学品（宁波）有限公司产品。防老剂 永久变形试柱尺寸 ：试样直径为（13±0.5）mm，高
Vulkanox ZMB2，LANXESS（德国）公司产品 ；防 度 为（6.3±0.3）mm 的圆柱体，一段硫化条件 ： 180
老剂（4,4-二 ( 苯基异丙基 ) 二苯胺）Naugard 445， ℃ ×2 倍 t 90 ；二段硫化在高温老化箱内进行，硫化条
Chemtura（美国）产品。 件为 150 ℃ ×6 h。
1.2 试样制备 1.3 分析与测试
EPM/EPDM 共混胶实验配方表 1 所示。 差示扫描量热分析（DSC）测试 ：梅特勒托利多
表 1 EPM/EPDM 共混胶的配方 公司 DSC1 型差示扫描量热仪，温度范围 -80~50 ℃，
样品 Naugard 445/ 份 Vulkanox ZMB2/ 份 N 2 气氛，升温速率 10 ℃ /min 。
1# 0 0
2# 0.2 0.3 动态力学性能（DMA）测试 ：美国 TA 公司 Q
3# 0.2 0.6 800 型 DMA 仪， 温 度范 围 -70~20 ℃， 升 温速 率 3
4# 0.2 0.9
5# 0.2 1.2 ℃ /min，频率 l Hz 。
其他 :RB Royalene 525， 50 份 ;RB DUTRAL CO 054， 50 份;N550， 热失重测试 ：梅特勒托利多公司 TGA1 型热失重
60 份 ;AZ0-945，5 份 ;Stearic acid，1 份 ;BR-2，1 份 ;BIBP
分析仪 ；温度范围 300~600 ℃，N 2 氛围，升温速率
DCP-40C，7 份;PRND TAIC-70，1 份。
为 20 ℃ /min。
将开炼机的辊距调至 1 mm，投入乙丙橡胶生胶
硫化性能按照 GB/T 16584—1996 测试。拉伸性
后进行混炼，经过其包辊后，按顺序加入硬脂酸，防
能按 GB/T 528—2009 进行，拉伸速度 500 mm/min，
老剂等小料，混炼直至小料分散均匀，多次添加炭黑，
2 型测试 ；热氧老化性能按 GB/T 3512—2001 测试老
待其吃料完全后，割胶翻炼，最后加入促进剂和硫化
化温度分别为 150 ℃ 、175 ℃，老化时间 70 h ；压缩
剂，左右割刀各 4 次进行薄通，共打 8 次三角包，调
永久变形按 GB/T 7759—2015 测试。邵尔 A 型硬度
节辊距至 2 mm、出片，制得混炼胶。
按 GB/T 531.1—2008 测试。
用平板硫化机制作试样，试片尺寸 ： 100×100×2
表 2 不同防老剂用量的 EPM/EPDM 共混胶硫化性能
-1
样品（防老剂用量）/ 份 M H /N·m M L /N·m M H ~M L /N·m t 10 /min t 90 /min (t 90 ~t 10 ) /min -1
1#（0） 3.104 0.238 2.866 0.47 3.67 0.313
2#（0.3） 3.004 0.227 2.777 0.47 4.27 0.263
3#（0.6） 2.991 0.228 2.763 0.50 5.00 0.222
4#（0.9） 3.009 0.234 2.775 0.47 4.37 0.256
5#（1.2） 3.045 0.241 2.804 0.50 4.37 0.259

2 结果与讨论 断裂伸长率变化很小，硬度稍有增加，表明防老剂对
2.1 硫化特性 硫化胶的物理机械性能影响不大。150 ℃和 175 ℃分
防老剂 Vulkanox ZMB2 的用量对 EPM/EPDM 别老化 70 h 后，未添加防老剂的胶料（1#）的拉伸
共混胶硫化性能的影响如表 2 所示，从表中可见，防 强度和断裂伸长率下降很多，当防老剂 Naugard 445/
老剂 Naugard 445 和 Vulkanox ZMB2 并用后 EPM/ Vulkanox ZMB2 并用比为 0.2/0.3 时，硫化胶的拉伸
EPDM 共混胶最大转矩（M H ）、最大转矩与最小转矩 性能和抗热氧老化性能最好，老化后的压缩永久变形
差（M H —M L ）下降，焦烧时间（t 10 ）变化不大，正硫 最小，硫化胶的综合性能最好。
化时间 (t 90 ) 增加，硫化速度下降。但是随 Vulkanox 2.3 差示扫描量热分析（DSC）
ZMB2 的进一步增加，t 10 ，t 90 及硫化速度几乎不变。 图 1 为 Vulkanox ZMB2 用量对 EPM/EPDM 共
混硫化胶的 DSC 曲线的影响。从图中可见，五种

2.2 物理性能 EPM/EPDM 共混硫化胶的 T g 几乎一致，表明防老剂
防老剂 Vulkanox ZMB2 用量对 EPM/EPDM 共 Vulkanox ZMB2 没有改变橡胶大分子链的运动能力
混硫化胶的力学性能的影响如表 3 所示。从表中可以 以及硫化胶的网络结构 [10] ，因此对共混胶的 T g 无影
看出，随着 ZMB2 用量的增加，硫化胶的拉伸强度、 响。

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