Page 114 - 《橡塑技术与装备》2023年7期

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

进一步分析表 2 中数据可知，MH 的加入降低了
EPDM 的硫化焦烧时间（t 10 ）。硫化速率指数（CRI=100/
(t 90 ~t 10 )）可用于判定硫化速率的大小 [8] 。从图 2 中可
以看出，当硫化温度为 160 ℃ 时，CRI 随着 MH 的
增加而逐渐降低 ；而硫化温度为 170 ℃和 180 ℃时，
MH 低于 40 份时，CRI 随 MH 的增加而降低，但超过
40 份 时，CRI 随着 MH 的增加而增大。这可能是因
为 160 ℃条件下，体系熔体黏度较高，MH 的存在进
一步限制了大分子链自由基的运动，因此没有足够的
动能参与硫化反应，所以 CRI 随着 MH 的增加而减小
[9]
；硫化温度为 170 ℃或 180 ℃，MH 小于 40 份时，
虽然 EPDM 的分子链运动能力增强，但 MH 对 EPDM
分子链运动的阻碍作用仍较强，导致硫化反应速率降
低，CRI 随着 MH 增加而减小 ；当 MH 高于 40 份时，
由于吸附在 MH 表面的 EPDM 大分子链难以参与硫化
反应，可参与硫化反应的 EPDM 中硫化剂的浓度相对
较高，因此 CRI 随着 MH 的增加而增大。
图 3 阻燃 EPDM 复合物淬断面的 SEM 图

图 2 阻燃 EPDM 复合物的 CRI

图 3 为不同 MH 含量的阻燃 EPDM 复合物样品淬
断面的 SEM 图。当 MH 低于 40 份时，MH 较为均匀 图 4 阻燃 EPDM 复合物的储能模量（G'）随频率（ω）
变化关系图
地分散在 EPDM 基体中 ；超过 40 份 时，MH 在基体
中形成了连续相结构。为了进一步验证 MH 连续相结 2.2 阻燃 EPDM 复合物的硫化反应动力学
构的存在，制备出一系列配方相同，但不含 DCP 硫化 硫化反应动力学可以反映橡胶硫化过程中的结构
剂的样品，并测试其的流变行为。从图 4 可以看出， 演化行为 [10] 。硫化转化率 (α) 可以通过式 (3) 进行计
当 MH 达到 40 份时，未硫化阻燃 EPDM 复合物的储 算 [11] :
能模量 G′ 在低频区出现明显的平台区，该类固体行 α(T)= M t -M L （ 3）
为也表明阻燃 EPDM 复合物中 MH 形成了连续相结构 M H -M L
[16~17] 。由于阻燃 EPDM 复合物的硫化特性在 MH 含量 式中，M L 和 M H 是指样品在硫化过程中的最小和
最大扭矩值，M t 是样品在 t 时刻的扭矩值。
高于 40 份时会发生明显的变化，所以高含量 MH 在
式（4）是基于自催化反应模型建立的橡胶硫化反
EPDM 基体中连续相结构的形成是影响阻燃 EPDM 复
应动力学方程 [12~13] 。
合物硫化行为的重要因素。

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