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原材料与配方 谌斌 等·增黏剂种类对 EPDM 性能的影响
增黏剂，M H 和交联程度均降低。
表 2 增黏剂种类对 EPDM 硫化特性的影响
项目 0 1 2 3 4 5
M L /(dN•m） 2.3 2.6 2.2 2.2 2.7 2.6
M H /(dN•m） 29.6 27.6 27.6 22.8 25.9 29
M H -M L /(dN•m） 27.3 25 25.4 20.6 23.2 26.4
T s1 /min 0.75 0.81 0.77 0.51 0.47 0.56
T 10 /min 1.04 1.09 1.05 0.64 0.6 0.85
T 90 /min 14.08 13.44 16.06 7.84 7.66 14.34
2.4 力学性能
由图 3 可以看出，加入增黏树脂 1731HS 和 STR
后，拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度不同程度降
图 1 几种增黏树脂的红外光谱 低，100% 定伸和硬度升高，其中 STR 的拉伸强度
优于 1731HS，拉断伸长率和撕裂强度恰恰相反 ；加
RS-708 相比，加入 S-683 没有那么黏辊，推测加入 入 ZDMA 和 CNTS 的 三 种 胶 料， 拉 伸 强 度、 撕 裂 强
了防黏剂。
度、拉断伸长率及其硬度得到了提高，这可能是因为
2.2 门尼黏度 在硫化过程中，ZDMA 会形成自由基，发生自聚，生
由图 2 可以看出，加入 S-683 胶料的门尼黏度下 成 Poly-ZDMA，同时还会与橡胶大分子链进行接枝，
降，配方 4 比配方 3 门尼黏度高的原因是加入了碳纳
形成聚盐。随着反应进行，Poly-ZDMA 与橡胶的溶
米管，形成了少量的填料网络，使高分子链的运动受
解度越来越小，发生相分离，形成纳米补强粒子 ；还
阻，黏度升高。配方 5 的门尼黏度比配方 4 的高，可
可能是因为聚盐与橡胶链段之间形成离子网络，提供
能是因为 SR-708 与 S-683 的构成不同。加入增黏树 了物理交联点，在外应力的作用下移动，释放内应力。
脂 1731HS 与 STR 对胶料的门尼黏度影响不大，对橡
这两种原因都使 EPDM 的力学性能得到改善。
胶的加工性能没有太大的影响。
2.5 热氧老化性能
由图 4 可以看出，经热氧老化（100℃， 24 h）后，
拉断伸长率均在老化后下降 ；添加增黏树脂 1731HS
和 STR 胶料的拉伸强度提高，而添加甲基丙烯酸锌胶
料的拉伸强度下降。这是因为 EPDM 热氧老化之后，
不像 NR、IR 等橡胶以网链的断裂为主，而是前期以
网链的断裂为主，后期以生成新的交联网络为主，总
体来看三维网络结构增多。而 Poly-ZDMA 与非极性
橡胶的物理吸附作用在老化条件下失效，导致力学性
能下降。拉断伸长率均在老化后下降。由图还可以看
出，添加增黏树脂 1731HS 和 STR 的胶料老化性能保
持率较好，而添加甲基丙烯酸锌胶料的性能保持率和
图 2 增黏剂种类对 EPDM 混炼胶门尼黏度的影响
配方 0 相比基本不变。
2.3 硫化特性
2.6 黏合性能
由表 2 可以看出，加入增黏树脂 1731HS 与 STR，
由图 5（a）可以看出，除了 S-683 外，其余胶料
焦烧时间 t 10 基本不变 ；加入甲基丙烯酸锌，焦烧时间
与聚酯帘线的黏合性均得到了提高。这是因为 1731HS
t 10 缩短，这是因为硫化初期，硫磺均裂产生 S 自由基，
是 1,2 结构的聚丁二烯与 MAH 的接枝产物，主链上
与甲基丙烯酸锌上的碳碳双键产生聚合形成网络。由
有不饱和碳碳双键，侧基上有极性酸酐基团。在硫化
表 1 还可以看出，加入 1731HS 和 SR708，工艺正硫
反应中，1731HS 中的双键可以与 EPDM 分子链中的
化时间 t 90 基本不变 ；加入 S-683，工艺正硫化时间
不饱和基团在硫磺的作用下进行自由基链反应，增强
t 90 缩短了将近一半，大大提高了硫化效率。加入各种
了 1731HS 与 EPDM 的相容性 ；另一方面 1731HS 中
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2019 第 45 卷 ·21·
