Page 98 - 《橡塑技术与装备》2023年7期

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

由基和离子型反应机理，反应应按照下列反应式进行：
R·+ R·→R-R （1）
RS·+R·→R-S-R （2）
RS·+RS·→R-S-S-R （3）
TMTD 与橡胶反应生成三种交联键 ：碳碳单键、
单硫键、双硫键。硫化过程中初期以形成碳碳单键为
主，后期才逐渐形成单硫键和双硫键。
在此用量替换过程中，交联网络中交联键类型由
碳碳单键逐渐向硫键过渡。随着 TMTD 用量的增加，
硫化过程中硫键逐渐取代碳碳键成为硫化胶网络中的
主要交联结构，而硫键可赋予材料更好的拉伸性能，
因此拉伸强度升高，拉断伸长率增大，但结合表 2 的
图 3 共混胶高温拉伸应力 - 应变曲线
硫化数据可知，共混胶的交联程度也逐渐增大，因此
拉断伸长率表现为先增大后减小的规律 ；由于 TMTD
从表 3 中的数 据可知，随 着 TMTD 用量的 增加，
会参与硫化反应，胶料交联程度增加，使胶料的模量
DCP 用量的减少，老化后共混胶的硬度相差不大，定伸
增大，定伸应力和硬度上升。
应力不断变大，拉伸强度呈现先增大后减小的变化规律，
拉断伸长率和拉断永久变形整体呈现出降低的趋势。
表 3 老化后共混胶的常温力学性能
性能 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
邵 A 硬度 /° 91 91 92 91 91
拉伸强度 /MPa 18.88 19.57 19.25 18.90 18.83
拉断伸长率 /% 426 385 396 330 358
100% 定伸应力 /MPa 5.77 6.93 7.04 7.06 7.57
拉断永久变形 /% 20 18 18 18 16

共混胶中加入 TMTD 后，常温拉伸条件下，如图
4，老化后的共混胶模量明显提高，但拉断伸长率较
低，各共混胶拉伸强度整体相当。这是由于在热氧老
化过程中，共混胶的交联网络以分子链的交联反应为
主，交联网络更为密集，造成了共混胶的模量明显提
图 2 共混胶常温拉伸应力 - 应变曲线 高，但网络中的应力集中点增加，造成了共混胶的拉
结合图 2 可知，随着 TMTD 用量的增加，DCP 断伸长率普遍较低。
用量的降低，硫化过程中硫键逐渐取代碳碳键成为硫
化胶网络中的主要交联结构，共混胶的常温力学性能
更加优异。
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由图 3 可知， 5 共混胶的高温力学性能比 4 共混
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胶差，结合表 2 中 4 和 5 共混胶的硫化数据，可知，
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随着 TMTD 用量的增加，DCP 用量的降低，5 共混
胶中交联网络中形成的碳碳单键数量少，且交联程度
较低，耐高温性能差。当 TMTD 用量为 1.5 份，DCP
用量为 1.5 份时，共混胶具有良好的耐高温性能。
2.3 热氧老化后共混胶的常温及高温力学性
能
老化后共混胶的常温力学性能见表 3。
图 4 老化后共混胶常温拉伸应力 — 应变曲线
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