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理论与研究 林尧 等·ACM 预硫化时间对 NBR/ACM 共混胶性能的影响

ACM 预硫化时间对 NBR/ACM 共混

胶性能的影响

林尧，李长皓，薛斌，邓涛 *
( 青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)

摘要 ： 研究了在丁腈橡胶（NBR）与丙烯酸酯橡胶（ACM）共混胶中 ACM 预硫化时间对共混胶性能的影响。结果表明 NBR
硫化速度远快于 ACM，ACM 预硫化工艺能有效提高其硫化程度以及与 NBR 相的硫化同步性。随着 ACM 预硫化时间的增加，共
混硫化胶拉断强度、扯断伸长率均先增大后减小，100% 定伸强度逐渐增大，共混硫化胶耐热空气老化性能先提高后降低，耐油
性能逐渐提升。随着 ACM 预硫化时间的增加，共混胶中 ACM 相交联密度逐渐增大 ；热空气老化后，共混胶中 ACM 相交联密度
变化率逐渐缩小； ACM 预硫化工艺对共混胶中 NBR 相交联密度几乎无影响。ACM 预硫化工艺可以改善其在 NBR 中的分散效果。
关键词 ： NBR ； ACM ；预硫化 ；共混
中图分类号 ： TQ330.63 文章编号 ： 1009-797X(2019)21-0009-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.21.002

丁腈橡胶（NBR）具有优异的耐油性以及良好的 市售常用原材料。
物理机械性能 [1] ，但 NBR 分子链中含有双键，当使 NBR 基本配方（质量份）为 ： NBR，100 ；硫化
用温度超过 110℃ 时即发生显著的硬化与变脆。丙烯 体系 (S，BZ，SA，603），7.7； CaCO 3 ，50； BLE，1.2；
酸酯橡胶（ACM）主链由饱和烃组成，且侧链含有极 RD，0.5。
性酯基，这使其耐热、耐油性能极佳，但它具有易黏 ACM 基本配方（质量份）为 ： ACM，100 ；硫化
辊、污染磨具的缺点，故将其与 NBR 并用，既能增 体系 (TCY，BZ），2； CaCO 3 ，50； BLE，1.2； RD，0.5。
进 NBR 的耐热、耐油性能，又可改善 ACM 的加工性 1.2 主要仪器和设备
能 [2] 。ACM 分子结构较为稳定，导致其硫化反应速度 SK-160B 型开炼机 ：上海市橡胶机械厂 ； LCM-
较慢，故选用氨基甲酸盐类的促进剂 BZ 作为 ACM 硫 3C2-G03-LM 型平板硫化机，深圳市佳鑫设备有限
化体系中的促进剂。但在 NBR/ACM 共混胶中，促进 公司 ； M-3000A 型硫化仪，台湾高铁公司 ； JDL-
剂 BZ 亦能作为 NBR 硫化体系中的促进剂。NBR 为 2500N 型电子拉力机，天发试验机械有限公司 ； GT-
二烯烃橡胶，分子链中的双键易于发生交联反应，导 XB 320M 型电子天平，台湾高铁科技股份有限公司 ；
致在共混胶硫化时，NBR 相硫化速度远超 ACM 相， GT-7017-M 型老化箱，台湾高铁公司。
二者硫化不同步导致共混胶难以形成较好的交联网络 1.3 试样制备
结构 [3] 。并且 NBR 硫化速度过快，会使 BZ 大量消耗 根据上述 NBR、ACM 配方，使用开炼机分别做
于 NBR 相中，ACM 相中 BZ 易向 NBR 相迁移，导致 成 NBR 混炼胶和 ACM 混炼胶。将 ACM 混炼胶用
ACM 相硫化速度降低 [4~6] 。故本实验采用 ACM 预硫 开炼机制成厚度约为 1 mm 的薄片，放入 150℃的烘
化工艺，使促进剂 BZ 在 ACM 中先消耗一部分，再与 箱中预硫化不同的时间（0 min、3 min、6 min、9
NBR 共混，使硫化时 ACM 相硫化速度加快、硫化程 min、12 min），将 5 组预硫化后的 ACM 混炼胶分别
度提高，以此提升共混胶性能。 与 NBR 混炼胶通过开炼机以 80/20 的比例共混，制得
共混胶并停放。使用平板硫化机进行硫化，硫化温度
1 实验部分
1.1 原材料 作者简介 ：林尧（1993-），男，硕士研究生，主要从事橡
丁腈橡胶，6280，韩国 LG 公司 ；丙烯酸酯橡胶， 胶共混与改性方面的研究。
AR203，无锡市诺邦橡塑有限公司。其他原材料均为 收稿日期 ：2018-12-21

年
2019 第 45 卷 ·9·