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

2 结果与讨论 2.3 受阻酚对并用胶耐热空气老化性能的影响
2.1 受阻酚对并用胶硫化特性的影响 不同温度下受阻酚对并用胶耐热空气老化性能的
受阻酚对并用胶硫化特性的影响如表 2 所示。由 影响如表 4 所示。由表 4 可以看出，添加受阻酚的并
表 2 可以看出，受阻酚使得并用胶的 t 10 和 t 90 都有一 用胶料在 100℃热空气老化 24 h 后，材料的硬度接近，
定程度的增加，且添加份数越多，t 10 和 t 90 增加程度 拉伸强度保持率和拉断伸长保持率都有一定程度提高，
#
越大 ；与 1 胶料相比，添加了受阻酚的胶料 M L 变化 且添加份数越多保持率越高。这是因为对于橡胶来说，
不 大，M H 随着受阻酚用量的增加逐渐变小 ； M H 降 其所包含的缺陷和弱键在热空气的作用下会断裂形成
低说明材料模量逐渐变小，再者，由于 M H 的减小， 烃类自由基，烃类自由基在氧气的作用下会氧化生成
△ M(△ M=M H -M L ) 的值也逐渐减小，表明材料的交 过氧自由基，过氧自由基进一步夺取橡胶中的质子，
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联度是逐渐降低的。单独对比 2 、3 和 4 、5 可以看 生成更多的烃类自由基，从而加速橡胶的老化，当在
出，添加 NOX-80 的并用胶 t 10 和 t 90 增加程度更高， 橡胶中加入受阻酚类抗氧剂，受阻酚中的酚羟基会发
MO-80 对材料交联度的影响更加显著。 生如下反应 ：
表 2 受阻酚对共混胶料硫化特性的影响 Ar-OH+ROO.→Ar-O.+ROOH
配方编号 Ar-O.+ROOH→ROO-O-Ar
项目 # # # # #
1 2 3 4 5
t 10 /min 3.80 4.22 4.45 4.47 4.53 上述反应会大量消耗橡胶中的过氧自由基，减缓
t 90 /min 13.92 14.23 15.27 15.07 15.38 [8~9]
M L /(dN·m) 2.88 2.85 2.45 2.95 2.84 老化的加速，从而起到耐老化的作用 。
M H /(dN·m) 26.94 23.08 19.42 22.37 21.97 表 4 受阻酚对并用胶耐热空气老化性能的影响
M H -M L /(dN·m) 24.06 20.23 16.97 19.42 19.13 配方编号
项 目
1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
2.2 受阻酚对并用胶物理性能的影响 邵尔 A 型硬度 / 度 73 73 72 73 73
拉伸强度保持率 /% 92.8 93.3 102.2 94.5 96.8
受阻酚对并用胶物理性能的影响如表 3 所示。由
拉断伸长率保持率 /% 61.2 61.8 64.4 63.6 69.7
表 3 可以看出，加入受阻酚 MO-80 或 NOX-80 并用 注 ：测试条件为 100℃ ×24 h
胶硬度和回弹性下降，100% 定伸应力和拉断伸长率
2.4 受阻酚对并用胶动态力学性能的影响
先略微增加然后减小，拉伸强度和撕裂强度下降。这
受阻酚对并用胶动态力学性能的影响如图 1、图
是因为受阻酚的加入影响了并用胶的硫化，使得胶料
2 所示 ；由图 1、图 2 可以看出，MO-80 和 NOX-80
的交联程度下降，交联程度的下降使得胶料分子链整
对并用胶温度 - 损耗因子（tanδ）曲线的影响非常相
体柔顺性上升，并用胶表现为硬度的下降，柔顺性的
似，加入受阻酚后并用胶在 -40℃左右的 tanδ 值有一
上升使得链段的活动能力增加，当受到冲击时，链段
定程度下降，在 0℃以上 tanδ 的值升高，这是因为在
因内摩擦损耗的能量增加，另一方面受阻酚中的苯环
玻璃化转变区，链段运动幅度较小，小分子受阻酚中
等较大基团以及酚羟基的氢键作用也会增加损耗 [4~7] ，
的苯环结构使得橡胶分子链之间的距离增加，自由体
因而冲击弹性下降 ；另一方面极性的受阻酚会使得分
积变大，内摩擦减小，tanδ 减小，随着受阻酚用量的
子间作用力增加，导致 100% 定伸应力增加，随着受
增加，受阻酚中的苯环等较大基团与填料、橡胶分子
阻酚用量的增加，并用胶交联程度进一步下降，交联
链等的内摩擦增加，又会使得 tanδ 有一定幅度的上升。
程度的下降又会使得分子间作用力减小，100% 定伸
0℃以上，橡胶处于高弹态，链段运动自由度增加，这
应力又会降低 ；化学交联度的下降导致拉伸强度和撕
一阶段拥有苯环等较大基团的受阻酚与其他结构的内
裂强度下降。
摩擦损耗了较多能量，再加上处于高弹态时受阻酚与
表 3 受阻酚对并用胶物理性能的影响
橡胶分子之间氢键的解离也会消耗大量能量，从而导
共混比 NR/EPDM 配方编号
1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 致 tanδ 增加 [10~12] ，从图中可以看出，在 0~80℃的温
邵尔 A 型硬度 / 度 61 59 59 59 60
冲击弹性 /% 42 36 33 37 33 度范围内，胶料具有较好的阻尼减震效果。
100% 定伸应力 /MPa 1.84 1.95 1.86 2.06 1.94
拉伸强度 /MPa 15.93 15.92 13.33 15.51 14.58
拉断伸长率 /% 601 602 582 603 577 3 结论
-1
撕裂强度 /(kN·m ) 59.6 54.2 49.0 55.9 55.1
（1）受阻酚的加入会使得 NR/BR 并用胶的 t 10 和

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