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

表 1 实验仪器及厂家 首 先， 实验 采 用简 单 掺混 法 使 硅橡 胶 具 有稀 土
仪器名称 型号 厂家 的特异性，工艺简单、制备方便，材料保持了硅橡胶
开放式炼胶机 XK-160 无锡华源橡塑机械厂
油压式加硫成型机 PT-S915 深圳市博英特检测仪器有限公司 原有的强韧性、弹性、常规物理机械性能，同时兼
硬度计 ( 含基座 ) GS-T10 得乐 TECLOCK 备了稀土的荧光性能的复合材料，是一种简单、有
万能材料实验机 CMT4104 深圳新三思材料检测有限公司
Shimadzu 光谱仪 RF-5301PC 日本岛津 效、 灵 活、 经济的技术方式。但由于 Sm 化合物与
硅橡胶相容性相差较大，因此难以保证复合材料的
表 2 配方
VMQ A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 两相界面间的良好亲和，交联程度不高 [13~16] 。其次，
硅橡胶 /g 20 20 20 20 20 20 Sm(DBM) 3 phen 颗粒进行手工研磨，以粉末的状态加
Sm(DBM) 3 Phen/g 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
双二五 /g 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 入，难以保证粒径均匀，颗粒足够小，从而影响与橡
胶的结合，影响交联密度，导致硬度下降。另外，实
1.4 实验流程和工艺参数 验过程中带入的杂质也可能是造成上述结果的原因，
（1）清洁实验仪器，开炼机辊筒及硫化机压板
材料的硬度下降。
的清洁尤其注意，容易在此混入不必要的杂质，影响
实验效果。把油压式加硫成型机的硫化温度设置为
180℃预热。
（2）按实验方案里的用量称量好样品所需的原料，
Sm(DBM) 3 Phen 在称量前需先研磨成粉末状，以便混
炼更加均匀，做好试样标记。
（3）用开放式炼胶机在常温下把生胶炼至表面透
亮光滑，再加入 Sm(DBM) 3 Phen 粉末混合均匀，最后
加入双二五，混炼直至透亮光滑。
（4）取样品放进油压式加硫成型机模具，硫化时
间设置为 10 min，合模压力为 20 MPa，硫化。 图 1 不同浓度 Sm 化合物掺杂硅橡胶的硬度变化图
（5）硫化结束，取出样品，进行下一个试样的硫化。 2.1.2 对拉伸性能的影响
最后清洁整理机器。 不同浓度 Sm 化合物掺杂硅橡胶样品经过拉伸性
（6）样品冷却后，用邵氏硬度计按 GB/T528— 能测试后，数据经整理统计绘图如图 2。
1998 测试。 从图 2 可以看出，不同浓度 Sm 化合物掺杂硅橡
（7）用哑铃状小型裁刀将 6 个试样各裁出 5 个样 胶对其力学性能的影响，有以下方面的趋势 ：
条， 在 SANS 万能材料试验机上测试，拉伸速度为 （1）材料的断裂力 F b 、拉伸强度 T s 变化不大。
200 mm/min，记录硫化硅橡胶的断裂力、拉伸强度、 （2）材料的扯断伸长率 E b 有上升的趋势。
扯断伸长率。 高分子材料的强度取决于主链化学键力和分子链
（8）最后用 Shimadzu 光谱仪测试样品的荧光性 间的作用力。分子链的支化程度增加，分子之间的距
能。 离增加，作用力减小，聚合物拉伸强度降低，适度的

交联可以有效地增加分子链的联系，使分子链不易发
2 结果与讨论 生相对滑移，随着交联密度的增加，往往不易发生大
2.1 Sm(DBM) 3 phen 对 硅橡 胶 材料 性 能 的 的形变，同时材料强度增高 [17~20] 。但是，交联过程中，
影响 往往会使结晶度下降或结晶倾向减小，因而，过分的
2.1.1 对硬度的影响 交联反而使强度下降。而对于不结晶的聚合物，交联
不同浓度 Sm 化合物掺杂硅橡胶样品经过硬度测 密度过大强度下降的原因可能是交联高时，网链不能
试后，数据经整理统计绘图如图 1。 均匀承载，易集中于局部网链上，使有效网链数减少，
由图 1 可知，不同浓度 Sm 化合物掺杂硅橡胶， 这种承载的不均匀性随交联度增高而加剧，强度随之
其硬度随着 Sm 化合物浓度的增加而呈下降趋势。 下降 [21] 。

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