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橡塑技术与装备(橡胶) CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)
伸性能按 GB/T 528—2009 进行测试 ;热空气老化性 此橡胶和金属两者之间的热硫化黏结包含了多个组分
能 :在老化箱中分别在 100 ℃和 125 ℃下老化 24 h、 体系之间的相互作用。
72 h 和 168 h,按 GB/T 3512 规定进行测试 ;脆性温 具体黏结强度数据见表 2。由表 2 可以看出,耐
度按照 GB/T 1682—2014 进行测试 ;橡胶与金属黏合 高温减振橡胶与金属的黏合强度均在 9.0 MPa 以上,
强度按照 GB/T 11211—2009 进行测试。 且在 125℃下老化 168 h 后的拉伸强度无明显变化 ;
DMA:试样尺寸 60 mm×6 mm×2 mm,拉压加载, 而天然橡胶与金属的黏合强度由初始的 7.7 MPa 经过
应变为 0.003%,频率为 1 Hz,升温速率为 5℃ /min, 高温老化后衰减至 5.7 MPa。图 1 中 a 为三元乙丙橡
温度范围为 -80℃ ~100℃。 胶的破坏形式,破坏位置为橡胶本体 ; b 为天然橡胶
的破坏形式,破坏位置处有部分黏合剂裸露。
2 结果与讨论 表 2 耐高温减振橡胶与金属的黏合强度
9565Q/9650Q 100/0 20/80 10/90 天然橡胶
2.1 力学性能及热老化性能
橡胶与金属黏合强度 /MPa 9.4 9.5 9.0 7.7
耐高温减振橡胶的力学性能及热老化性能见表 1。 125℃ ×168 h 9.3 9.8 9.1 5.7
由表 1 可以看出,单用 9565Q 作为生胶时的混炼的工
艺性很差,由于 9565Q 本身填充了 30% 的油,配方
设计时为达到一定的硬度需加入大量的填料而又不能
大量的加入油,生胶混炼后太散无法下片,混炼工艺
很差。掺用 9650Q 以后随着石蜡油用量的增加,明显
改善了混炼工艺性。三种配方的力学性能及热老化性
能相差不大,在 100℃和 125℃下老化 72 h 后的力学
性能变化相差不大。
表 1 耐高温减振橡胶的力学性能及热老化性能
9565Q/9650Q 100/0 20/80 10/90
炭黑 135 90 80
石蜡油 5 17 22
邵尔 A 硬度 / 度 64 67 64
拉伸强度 /MPa 15.6 15.4 15.6
100% 定伸强度 /MPa 4.3 4.2 4.3
扯断伸长率 /% 412 425 465
脆性温度 /℃ 49 49 48 图 1 黏合强度破坏照片
工艺性 很差 一般 较好 2.3 压缩永久变形
硬度变化 / 度 +1 +2 +1
100℃ ×72h 拉伸强度变化率 /% +3% +2% +7% 减振制品在高温工况下使用时的永久变形量大小
拉断伸长率变化率 /% -2.7% +0.2% +3%
硬度变化 / 度 +2 +3 +2 决定了其可靠性,为此研究了耐高温减振橡胶高温下
125℃ ×72h 拉伸强度变化率 /% +5% +6% +2.6% 的压缩永久变形。硫化橡胶的压缩永久变形大小,涉
拉断伸长率变化率 /% -2.7% -2.8% -1.2%
及到硫化橡胶的弹性与恢复,弹性与恢复是相互关联
2.2 橡胶与金属黏合强度 的两种性质。影响恢复能力的因素有分子间的作用力
耐高温乙丙橡胶的主链分子呈饱和态,缺少活性
(黏性)、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。
基团,只有侧链上含有少量的不饱和双键 ;其本身为
凡是影响橡胶弹性与恢复的因素,都会影响橡胶的永
弱极性、惰性材料,自身不易黏结,与金属和其他材 [3]
久变形 。Keltan 9565Q 超高的分子量使得它具有和
料的黏结也比较困难。随着汽车、建材和航空等工业
天然橡胶类似的极高的强度和弹性,同时作为一种饱
的快速发展,乙丙橡胶与金属黏结的制品被大量应用,
和聚合物,它保留了三元乙丙橡胶的耐热性、耐候性
因此,乙丙橡胶与金属之间的黏结性能研究也日益受
和耐臭氧性。
到人们的关注。橡胶与金属是在化学、物理和力学性
选用过氧化物硫化体系,硫化时获得键能高、热
能上存在着巨大差异的两种不同材料,二者热硫化用
稳定性好的 C—C 交联键也有利于减小压缩永久变形。
胶黏剂大多是由基料、固化剂及其它配合剂溶解、悬
具体数据见表 3,由表 3 可以看出耐高温减振橡胶的
浮分散在溶剂或聚合物乳液中形成的多相体系 [2] ,因
压缩永久变形量在经历 100℃ ×72 h 后较 70℃ ×72 h
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