Page 88 - 2018-1

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)

148℃下硫化曲线，得到 t c90 ，使用平板硫化机硫化， 表 1 共混比对 NR/NBR 共混胶硫化特性的影响
力学性能试样硫化条件 148℃ ×（t c90 +2 min），压缩生 测试项目 NR/NBR 共混比
100/0 85/15 70/30 50/50
热及压缩循环试样硫化条件 148℃ ×（t c90 +5 min）。 M L / dN·m 1.07 1.88 2.04 2.33
M H / dN·m 18.63 20.18 20.57 21.86
1.4 性能测试 M H -M L / dN·m 17.56 18.30 18.53 19.53
硫化特性按 GB/T 16584—1996 标准测试 ；拉伸 t s1 / min 1.79 1.44 1.51 1.86
t c90 / min 8.37 7.00 7.48 8.44
性能按 GB/T 528—2009 标准测试 ；撕裂性能按 GB/T CRI/ min -1 15.20 17.99 16.75 15.20
529—2008 标准测试 ；硬度按 GB/T531.1—2008 标准
大，弹性显著下降。分析原因在于，NR 的拉伸自补
测试 ；回弹性按 GB1681—2009 标准测试，压缩生热
强作用使其强度比 NBR 高，且二者的不相容性导致了
按 GB/T 1687—1993 标准测试。
拉伸状态下二者相界面处应力缺陷的产生，因此 NBR
拉伸滞后曲线测试试样尺寸 ： 100 mm 长，10
的加入及其用量的增大使共混胶拉伸强度、拉断伸长
mm 宽，2 mm 厚 ；拉伸速度 500 mm/min，拉伸 - 恢
率以及撕裂强度明显下降。另外，定伸应力的下降原
复 3 次消除马林斯效应，取第 4 次拉伸 - 恢复曲线。
因在于 NBR 的定伸应力虽然较高，但不及 NR 拉伸结
压缩滞后曲线测试试样尺寸 ： 29 mm 直径，12.5 mm
晶作用对共混胶定伸应力的贡献，NR 含量的降低以
高 ；压缩速度 10 mm/min，压缩 - 恢复 3 次消除马林
及二者的不相容性导致了定伸应力的下降。弹性的下
斯效应，取第 4 次压缩 - 恢复曲线。
降也是由于 NR 的减少及 NBR 含量增加所致，从宏观
动态力学性能测试采用双悬臂梁模式，在动态黏
方面表现出材料阻尼性能提高。
弹谱仪上测试，频率 10 Hz，扫描温度 -80~80℃，升
表 2 共混比对 NR/NBR 共混胶力学性能的影响
温速率 2℃ /min。
NR/NBR 共混比
测试项目
100/0 85/15 70/30 50/50
拉伸强度 /MPa 30.5 28.2 25.1 22.4
2 结果与讨论
拉断伸长率 /% 704 641 578 572
2.1 共混比对 NR/NBR 共混胶硫化特性的影响 100% 定伸应力 /MPa 3.21 3.10 2.97 2.89
300% 定伸应力 /MPa 12.37 12.13 11.57 11.24
表 1 为固定硫化体系、补强体系的情况下，NR -1
撕裂强度 /(kN·m ) 87.8 80.8 77.8 48.9
和 NBR 共混比对共混胶硫化特性的影响。可以看出， 邵 A 硬度 63 66 68 69
回弹性 /% 64 46 39 34
随着 NBR 含量增加，共混胶硫化过程中的 M L 、M H 以
及 M H -M L 均逐渐增大，这是由于 NBR 分子链上存在 2.3 共混比对 NR/NBR 共混胶压缩疲劳生热
强极性的氰基（—CN），使得分子链运动阻力增大。 的影响
焦烧时间 t s1 和工艺正硫化时间 t c90 呈现先缩短后延长 图 1 为不同 NBR 用量下，NR/NBR 共混胶压缩
的趋势，原因可能是，硫磺和促进剂在 NR 相中更易 疲劳温升和动态压缩永久变形的趋势图。由图可以看
分散，且对 NR 的硫化速度较快所致。15 份 NBR 时， 出，随着 NBR 含量增加，共混胶压缩永久变形逐渐
少量的 NBR 相只能吸附和分散少量的硫磺和促进剂， 增大。原因在于 NR 分子链柔顺性好，恢复变形的能
此时体系中 NR 相居主导位置，NR 相中分散了更多的 力较强，而 NBR 由于强极性氰基和侧乙烯基的存在，
硫磺和促进剂，硫化速度较快，表现为共混胶焦烧时 分子链柔顺性差，运动阻力大，恢复变形的能力较差，
间缩短。随着 NBR 添加量增大，由于此时仍然是 NR 且 NBR 作为分散相加入 NR 基体中，降低了体系的均
相中分散较多的硫磺和促进剂，但由于 NBR 含量增加 匀性和 NR 相分子链柔顺性，导致共混胶压缩永久变
较多且硫化速度较 NR 慢，表现为体系的焦烧时间又 形增大。另外，共混胶疲劳温升随着 NBR 含量增加而
逐渐延长，t c90 亦是如此。硫化速度呈现先加快后减慢 逐渐增大，这仍是由于 NBR 分子链存在较多的强极
的趋势。 性氰基，分子链运动阻力较大，产生的内耗较高，且
2.2 共混比对 NR/NBR 共混胶力学性能的影响 NBR 作为分散相分布于连续相的 NR 中，二者相界面
表 2 为固定硫化体系、补强体系的情况下，NR 处黏合能力差，产生较多的相对滑移，产生一定的摩
和 NBR 共混比对共混胶力学性能的影响数据表。可以 擦热，二者共同导致体系在运动过程中内摩擦生热严
看出，随着 NBR 含量增加，共混胶拉伸强度、拉断伸 重，外界对其做的功有相当一部分转换为分子链运动
长率、定伸应力和撕裂强度均逐渐降低，硬度逐渐增 过程中内摩擦产生的热能。

1
·38· 第 44 卷 第 期