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理论与研究 张作鑫 等·DCP/ 双酚 AF 硫化体系及用量对 EPDM/FKM 共混胶耐老化性能的影响

3#=1.8 份，4#=2.2 份，5#=2.6 份，6#=3.0 份 ）在 175℃ 胶发生一定程度的断键反应，使得拉伸强度急速下降；
热空气老化条件下，EPDM/FKM 共混胶 50% 定伸应力随 但同时，EPDM 橡胶也发生一定程度的交联反应，使
老化时间的变化。从表 6 可以看出，随着 DCP 用量的 得模量变大，老化后期，EPDM 橡胶模量与 FKM 橡
变大，EPDM/FKM 共混胶的 50% 定伸应力变大，老 胶模量相互匹配，FKM 橡胶发挥主要作用，使得共混
化后，继续变大，但整体变化幅度较小，说明了碳碳 胶的拉伸强度又得到提升。
键相比于传统多硫键，在断键后不容易发生再次的断 由表 9 可以看出，老化前，随着双酚 AF 用量的
键重组。 增 大，EPDM/FKM 共混胶的扯断伸长率基本不变，
表 6 老化时间对共混胶 50% 定伸应力的影响 MPa 这是由于共混胶中 EPDM 橡胶占主要地位，而双酚
老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6# AF 对 FKM 橡胶起作用，对 EPDM 橡胶影响较小，因
0 1.0 1.0 1.1 1.4 1.4 1.4
24 1.0 1.2 1.4 1.8 2.2 2.3 此双酚 AF 用量对共混胶扯断伸长率影响较小。老化
24 h 后变化 +0.0 +0.2 +0.3 +0.4 +0.8 +0.9
后，共混胶的扯断伸长率急剧变小，可能的原因是由
2.2 双酚 AF 用量对共混胶性能影响 于 C—C 键在热氧老化过程中，分子上的主链发生了
2.2.1 双酚 AF 用量对共混胶硫化特性的影 氧化反应，吸收的能量引发了 C—C 键的断裂。
响 表 9 老化时间对共混胶扯断伸长率的影响 %
老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6#
由表 7 可知，随着双酚 AF 用量的增加，最低转
0 524 516 515 506 515 518
矩 M L 变化不大，最高转矩 M H 基本不变，焦烧时间 24 116 124 125 127 131 119
48 39 41 42 43 40 36
T 10 基本不变，工艺正硫化时间 T 90 变小。
表 7 不同双酚 AF 用量的 EPDM/FKM 共混胶硫化特性 从表 10 可以看出，随着双酚 AF 用量的变大，
参数 EPDM/FKM 共混胶的 50% 定伸应力先变大后变小，
编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 但变化数值不大，这说明双酚 AF 用量过大，会对
M H /dN·m 17.80 18.38 18.31 17.81 17.25 16.27
M L /dN·m 4.16 4.00 3.96 4.10 4.25 4.24 EPDM 橡胶的正常硫化起到一定程度的抑制效果，但
M H -M L /dN·m 13.64 14.38 14.25 13.71 13.00 12.03 总体影响不大 ；老化后，继续变大，但变化幅度较小，
T 10 /min 1.16 1.18 1.19 1.18 1.15 1.12
T 90 /min 34.51 35.39 35.19 33.80 32.40 31.18 说明了碳碳键相比于多硫键，在断键后不容易发生再
次的断键重组。
2.2.2 老化时间对共混胶热空气老化物理机
表 10 老化时间对共混胶 50% 定伸应力的影响 MPa
械性能的影响
老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6#
表 8 是 1#-6# 配方（双酚 AF 用量 ： 1#=1.0 份， 0 1.3 1.3 1.4 1.2 1.2 1.1
24 1.7 1.9 1.8 1.8 1.7 1.7
2#=1.2 份， 3#=1.4 份， 4#=1.6 份， 5#=1.8 份， 6#=2.0 份）
24 h 后变化 +0.4 +0.6 +0.4 +0.6 +0.5 +0.6
在 175℃热空气老化条件下，共混胶拉伸强度随老化
时 间 的 变 化。 老 化 前，EPDM/FKM 共 混 胶 主 要 发 生 3 结论
的是硫化交联反应，由于双酚 AF 主要是硫化氟橡胶， （1）随着硫化剂 DCP 用量的变大，EPDM/FKM
而氟橡胶在共混胶中不占主体位置 ；同时双酚 AF 对 共混胶的最低转矩变化不大，最高转矩变大，最高转
乙丙橡胶的正常硫化影响较小，因此老化前共混胶的 矩和最低转矩之差变大，焦烧时间基本不变，工艺正
拉伸强度变化不大。 硫化时间变小。
表 8 老化时间对共混胶拉伸强度的影响 MPa （2）老化前，随着 DCP 用量的增大，共混胶拉
老化时间 /h 1# 2# 3# 4# 5# 6#
0 7.0 8.0 7.9 7.2 7.0 7.9 伸强度变大，扯断伸长率先变大后变小，50% 定伸应
24 3.6 3.8 3.8 4.0 3.9 3.8 力变大 ；老化过程中，拉伸强度先变小后变大，扯断
48 4.8 4.8 4.9 4.9 4.9 4.8
72 6.0 6.2 6.2 6.1 6.0 6.0 伸长率急剧变小，50% 定伸应力略微增大。
96 7.0 7.4 7.9 7.6 7.2 7.0 （3）随着硫化剂双酚 AF 用量的变大，最低转矩
120 7.6 8.0 8.1 7.9 7.9 7.8
120 h 后变化 +0.6 +0 +0.2 +0.7 +0.9 -0.1 变化不大，最高转矩基本不变，焦烧时间基本不变，
由于 DCP/ 双酚 AF/BPP 硫化体系只产生 C—C 工艺正硫化时间变小。
（4）老化前，随着双酚 AF 用量的增大，共混胶
交联键，没有其他交联键，因此老化前期，EPDM 橡

2019 第 45 卷 ·3·
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