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

160℃，压力为 10 MPa，硫化时间为正硫化时间 t 90 ）。 间为 72 h，以表征共混胶的耐老化性能，实验结果如
硫化后的试片停放 6 h 以上，然后裁片进行性能测试。 图 1 所示。
1.5 性能测试 S 作为硫化剂，在硫化中参与反应，主要是与
（1）硫化特性测试，按国家标准 GB/T 16584— EPDM 橡胶中的第三单体发生反应，使得 EPDM 橡胶
1996，使用无转子硫化仪测定硫化曲线，测试温度为 侧基可以进行交联反应，进而形成交联网络结构。随
160℃，测试时间为 40 min。 着 S 用量的增多，共混胶反应程度变大，交联程度变
（2）拉伸性能测试，按国家标准 GB/T 528— 大，100% 定伸应力变大，模量变大，交联网络变得
2008，使用电子万能试验机进行测试，拉伸速度为 密集，因此硬度、100% 定伸应力、拉伸强度、扯断
500 mm/min，测试温度为室温。 伸长率均变大 ；但当 S 用量达到 0.6 份时，此时反应
（3）扯断伸长率性能测试，按国家标准 GB/T 接近饱和状态，基本处于完全硫化状态，继续加大 S
529—2008，使用电子万能试验机进行测试，测试温 用量，反而使得共混胶模量更大，交联网络过于密集，
度为室温。 容易出现应力集中点，反而使得共混胶拉伸强度和扯
（4）邵尔 A 硬度测试，按国家标准 GB/T 断伸长率出现不同程度的下降。
531.1—2008，使用硬度计测试，测试温度为室温。 老化后，共混胶中继续发生交联反应，使得共混
（5）热空气老化性能测试，按国家标准 GB/T 胶的硬度和 100% 定伸应力均上升且比老化前大。同
3512—2001，将裁好的试样放入热空气老化实验箱中， 时，老化后随着 S 用量变大，EPDM/FKM 共混胶
老化温度为 175℃，老化时间为 24 h，48 h，72 h， 100% 定伸应力继续变大，模量变大，说明 S 用量过
96 h，120 h。 大 时，EPDM/FKM 共 混 胶 中 容 易 形 成 多硫 键，而 多
硫键键能较低，不耐老化，在老化过程中容易发生断
2 结果与讨论 键反应，同时也发生进一步的交联反应，使得共混胶
2.1 S 用量对共混胶硫化特性的影响 交联程度变大，综合来看，S 用量对共混胶的模量有
直接影响，S 用量过大容易使得共混胶在老化过程中
由表 2 可知， 随着 S 用量 的增加， 最低转 矩 M L
变化不大，最高转矩 M H 变大，最高转矩和最低转矩 模量上升明显。
之差 M H -M L 变大，焦烧时间 T 10 略微变大，工艺正硫 对于拉伸强度变化率和扯断伸长率变化率，从图
化时间 T 90 变小。 1(d) 和图 1(f）中可以看出，当 S 用量在 0.6~1.0 份时，
表 2 不同 S 用量的硫化特性参数 共混胶的拉伸强度变化率基本在 0 左右，老化前后拉
编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 伸强度基本不变。而共混胶的扯断伸长率变化率较小
M H /dN·m 10.37 13.18 14.32 14.79 14.51 14.52
M L /dN·m 3.73 4.07 3.55 3.41 3.40 3.39 的是 0 份和 1.0 份。综合考虑拉伸强度及其变化率、
M H -M L /dN·m 6.64 9.11 10.77 11.38 11.11 11.13 扯断伸长率及其变化率，当 S 用量为 1.0 份时，共混
T 10 /min 0.75 0.98 1.02 1.04 1.16 1.05
T 90 /min 18.06 16.70 13.99 11.99 11.26 11.19 胶老化前后性能较好。

1# 与其他组相比，加入 S 之后，共混胶的最高转 2.3 老化时间对共混胶物理机械性能的影响
表 3 是 1#~6# 配 方（S 用 量： 1#=0 份，2#=0.2
矩明显变大，M H -M L 也明显变大，说明加入 S 可以明
显提高共混胶的反应程度。随着 S 用量的增大，共混 份，3#=0.4 份，4#=0.6 份，5#=0.8 份，6#=1.0 份）
胶不断与 S 进行硫化反应，使得共混胶硫化程度变大； 在 175℃热空气老化条件下，共混胶拉伸强度随老化
但当 S 用量达到一定程度后，即 4# 中 S 用量达到 0.6 时间的变化。1# 配方，随着老化时间的变长，EPDM/
份之后，共混胶硫化程度不再发生明显变大，说明此 FKM 共混胶拉伸强度慢慢变大，由 2.5 MPa 变大为 8.2
时 S 用量接近饱和状态，继续增大 S 用量，共混胶的 MPa，这可能是由于没有 S，缺少多硫键在老化过程
硫化程度与工艺正硫化时间均不再发生明显变化，结 中的断键与重新组合，EPDM 相在老化过程中只发生
果如表 2 所示。 主链的断键与再交联反应，因此强度较低且变化较慢。
2.2 S 用量对共混胶热空气老化前后物理机 2#~6# 配方，由于加入了不同用量的 S，使得共
械性能的影响 混胶在老化 24 h 后拉伸强度均达到了每组的较高水
对共混胶进行了耐热空气老化实验，选取老化时 平， 说 明 S 的 加 入 可 以 使 得 共 混 胶 在 老 化 前 期 拉 伸

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