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

的辊距调到 1 mm， EPDM 和 FKM 分别加入薄通 3 次， 转矩之差变大，在相同的实验条件下，最高转矩和最
下片待用。将开炼机辊距调到 2 mm，分别投入薄通 低转矩之差可以间接表示共混胶的硫化程度，因此可
好的 EPDM 生胶、FKM 生胶，待其包辊后，将小料 以推断，随着 DCP 用量的变大，共混胶硫化程度变大。
加入，左右割刀各 3 次，打 3 次三角包 ；再加入炭黑 2.1.2 老化时间对共混胶热空气老化物理机
等填料，左右割刀各 3 次，打 3 次三角包 ；最后加入 械性能的影响
硫化剂，左右割刀各 3 次，打 5 次三角包，调大辊距， 表 4 是 1#-6# 配方（DCP 用量： 1#=1.0 份， 2#=1.4份，
下片。将混炼胶停放 16 h，使用无转子硫化仪测试混 3#=1.8 份，4#=2.2 份，5#=2.6 份，6#=3.0 份）在 175℃
炼胶硫化特性，使用平板硫化机硫化试样（硫化温度 热空气老化条件下，共混胶拉伸强度随老化时间的变
160℃，压力为 10 MPa，硫化时间为正硫化时间 t 90 ）。 化。老化时间为 0 h 时，即老化前，共混胶主要发生
硫化后的试片停放 6 h 以上，然后裁片进行性能测试。 的是硫化交联反应，同时 DCP 作为共混胶中的主要硫
1.5 性能测试 化剂参与硫化反应，DCP 在反应中释放过氧化物自由
（1）硫化特性测试，按国家标准 GB/T 16584— 基，过氧化物自由基攻击 EPDM 橡胶的主链，进而进
1996，使用无转子硫化仪测定硫化曲线，测试温度为 行进一步的交联反应，因此 DCP 的用量直接关系到共
160℃，测试时间为 60 min。 混胶的常规物理机械性能，由表 4 可知，随着 DCP 用
（2）拉伸性能测试，按国家标准 GB/T 528— 量的增多，共混胶的拉伸强度由 1.5 MPa 上升到 10.0
2008，使用电子万能试验机进行测试，拉伸速度为 MPa，交联程度明显上升，拉伸强度明显变大 ；当
500 mm/min，测试温度为室温。 DCP 用量为 2.6 份时，共混胶拉伸强度达到最大。
（3）扯断伸长率性能测试，按国家标准 GB/T 表 4 老化时间对共混胶拉伸强度的影响 MPa
老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6#
529—2008，使用电子万能试验机进行测试，测试温
0 1.5 3.7 5.4 7.9 10.0 9.7
度为室温。 24 3.3 3.4 3.5 3.8 4.3 4.4
（4）邵尔 A 硬度测试，按国家标准 GB/T 531.1 48 4.3 4.6 4.8 4.9 5.0 5.0
72 5.8 5.9 6.0 6.2 6.4 6.5
—2008，使用硬度计测试，测试温度为室温。 96 6.4 6.9 7.3 7.9 7.9 7.5
（5）热空气老化性能测试，按国家标准 GB/T 120 9.2 8.7 8.2 8.1 8.1 8.1
120 h 后变化 +7.7 +5.0 +2.8 +0.2 -1.9 -1.6
3512—2001，将裁好的试样放入热空气老化实验箱中，
由于 DCP 硫化体系只产生 C—C 交联键，没有
老化温度为 175℃，老化时间为 24 h， 48 h， 72 h， 96 h，
其他交联键，因此老化前期，EPDM 橡胶发生一定
120 h。
程度的断键反应，使得拉伸强度急速下降 ；但同时，
EPDM 橡胶也发生一定程度的交联反应，使得模量变
2 结果与讨论
大，老化后期，EPDM 橡胶模量与 FKM 橡胶模量相
2.1 DCP 用量对共混胶性能影响
互匹配，FKM 橡胶发挥主要作用，使得共混胶的拉伸
2.1.1 DCP 用量对共混胶硫化特性的影响
强度又得到提升。
由表 3 可知，随着 DCP 用量的增加，最低转矩
由表 5 可以看出，老化前，随着 DCP 用量的增大，
M L 变化不大，最高转矩 M H 变大，最高转矩和最低转
EPDM/FKM 共混胶的扯断伸长率先变大后变小，这
矩之差 M H —M L 变大，焦烧时间 T 10 基本不变，工艺
是由于 DCP 用量变大，共混胶交联程度越高，交联网
正硫化时间 T 90 变小。
络越密集导致的结果。老化后，共混胶的扯断伸长率
表 3 不同 DCP 用量的共混胶硫化特性参数 急剧变小，可能的原因是由于 C—C 键在热氧老化过
编号 1# 2# 3# 4# 5# 6#
M H /dN·m 13.11 14.18 16.05 18.31 20.17 20.98 程中，分子上的主链发生了氧化反应，吸收的能量引
M L /dN·m 4.44 4.14 3.97 3.96 4.00 4.02
M H -M L /dN·m 8.67 10.04 12.08 14.35 16.17 16.96 发了 C—C 键的断裂。
T 10 /min 1.07 1.12 1.17 1.19 1.19 1.18 表 5 老化时间对共混胶扯断伸长率的影响 %
T 90 /min 36.69 36.43 35.19 34.17 33.23 33.23 老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6#
DCP 在硫化体系中作为主要的硫化剂参与反应， 0 472 533 541 515 469 426
24 64 76 100 125 132 119
随着 DCP 用量的变大，共混胶的硫化速度变快，硫化
48 36 35 37 42 38 36
时间变短，T 90 变短 ；同时，硫化特性数据的最高最低 表 6 是 1#-6# 配方（DCP 用量： 1#=1.0 份， 2#=1.4 份，

·2· 第 45 卷 第 15 期