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

表 1 实验所需主要仪器 表 3 不同硫化体系胶料的配方 份
设备名称 型号 生产厂家 组分 CV SEV EV
拉力试验机 XL-50A 型 广州实验仪器厂制造 SBR 100 100 100
硬脂酸 1.0 1.0 1.0
冲片机 CPJ-25 型 承德市试验机有限责任公司
炭黑 N330 50 50 50
邵式橡胶硬度计 LX-A 型 江都市明珠试验机械
氧化锌 3.0 3.0 3.0
电动搅拌器 99-1 型 金坛富华仪器有限公司 硫磺 2.0 1.2 -
电热鼓风干燥箱 CS101-1AB 型 重庆银河试验仪器有限公司 促 NS 1.0 2.5 1.0
电子天平 JM10001 上海精密科学仪器有限公司 促 DTDM - - 2.0
厚度计 X-UT 型 营口市材料试验机有限公司 促 TMTD - - 0.4
合计 157.0 157.7 156.4
硫化仪 ODR-100E 型 无锡市鑫园电子化工设备厂
表 2 实验主要试剂 2 实验结果与讨论
设备名称 纯度 生产厂家 2.1 硫化胶的交联密度
溶聚丁苯 T2000R 化学纯 南京金陵橡胶有限公司 由表 4 看出，三种硫化体系中，SEV 体系硫化
硬脂酸 化学纯 承德市凯达试剂有限责任公司
炭黑 N330 化学纯 江都市润泽化学厂 胶的交联密度最高，这可能有主链发生交联反应 ；而
氧化锌 化学纯 成都有机化学研究所 CV 体系硫化胶的交联密度最低 ；与 1502 硫化胶比较，
硫磺 化学纯 佛山凯瑞橡胶助剂厂 T2000R 硫化胶的交联密度均偏低。普通的硫磺硫化
促 NS 化学纯 西安润东化学品厂
促 DTDM 化学纯 佛山凯瑞橡胶助剂厂 体系得到的硫化胶网络大多含有多硫交联键，具有高
度的主链改性，硫化胶具有良好的初始疲劳性能。在
1.3 实验工艺及路线 室温条件下，具有优良的动静态性能。它最大缺点是
1.3.1 混炼工艺 不耐热氧老化。硫化胶不能在较高温度下长期使用。
实验采用密炼机炼胶，炼胶采用两段法，即先用 故在本次研究中，在硫化过程中，采用了两种硫化促
密炼机将生胶和除硫磺、促进剂之外的配合剂混炼， 进剂，有机硫化促进剂可使橡胶的硫化反应发生很大
得到母炼胶，用开炼机下片之后，将母炼胶停放一定 变化。在硫化促进剂的存在下，降低了硫环的断裂活
的时间。 化能，由于促进剂本身的裂解，增加了体系中活性中
1.3.2 开炼工艺路线 心 ( 自由基或离子 ) 的浓度，加速了硫化链反应的引
母炼胶 ( 塑炼，薄通 6 次 ) →硫化体系 ( 吃完料后， 发和链增长反应，提高了硫化反应速度，与此同时，
左右 3/4 各割 3 刀)→ 打三角包 6 次 → 排气下片。 也改善了硫化胶的结构和性能。
1.3.3 密炼工艺路线 表 4 不同硫化体系硫化胶的交联密度
提起上顶栓 → 加入生胶 → 压下上顶栓 (30~50 min) CV×10 -5 SEV×10 -5 EV×10 -5
硫化体系 /(mol . cm ) /(mol . cm ) /(mol . cm )
-3
-3
-3
→ 提起上顶栓 → 加入配合剂和 2/3 炭黑 → 压下上顶 T2000R 9.02 10.56 9.59
栓(50~60 min)→ 提起上顶栓 → 加入剩余 1/3 炭黑 1502 11.32 12.29 11.51
→ 压下上顶栓 (30 min)→ 提起上顶栓，随后压下 (30 2.2 硫化体系对 T2000R 硫化胶拉伸性能的
min)→ 提起上顶栓，随后压下 ( 扭矩值开始平稳 )→ 影响
将上顶栓提起一半 ( 扫车 )→ 压下上顶栓 (30~50 min) 由图 1 可以看出 ：对于 T2000R 胶料，CV 体系
→ 提起上顶栓 → 开启下顶栓，排料 → 开炼机下片后， 硫化胶的拉伸强度最高，EV 体系的次之，而 SEV
停放 体系的最低 ；而对于 1502 胶 料，SEV 体系的硫化
1.4 实验配方 胶的拉伸强度较高，但与其他两种硫化体系的差别
橡胶硫化体系一般由硫化剂以及促进剂、活性剂 不大。
和防焦剂等组成。它们对混炼胶和硫化胶性能具有重 与乳聚的 1502 相对比，在三种硫化体系中，
要影响。理想的硫化体系应能赋予橡胶和胶料以稳定 T2000R 硫化胶的拉伸强度均低于 1502，这可能是与
的物理机械性能和工艺性能。本实验考察了普通硫化 胶料的交联密度大小有关。由表 3 的数据可以看出，
体系 (CV)、半有效硫化体系 (SEV) 和有效硫化体系 1502 的交联密度比 T2000R 的要大。但对于同一种胶
(EV) 对溶聚丁苯橡胶 (T2000R) 硫化胶基本性能的影 料，拉伸强度除了与交联密度有关外，可能还与形成
响，实验配方如表 3 所示。 的交联键的类型有关。

·2· 第 44 卷 第 23 期