Page 67 - 2019-21
P. 67
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
表 1 为 ACM 经不同时间预硫化处理后的门尼黏
度,可以看出,随着预硫化时间的增加,ACM 的门尼
黏度逐渐增大,这也证明了 ACM 在预硫化处理后已
经产生了一定程度的交联。
表 1 预硫化处理后的门尼黏度
样品 1# 2# 3# 4# 5#
门尼黏度 36 60 65 88 94
2.2 力学性能
表 2 为不同预硫化时间的 ACM 与 NBR 共混后硫
化胶的常规物理机械性能,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。这可能是因为未预
图 2 热空气老化后的拉伸强度变化率
硫化的 ACM 在硫化时不能与 NBR 形成较好的硫化同
步,BZ 易向硫化速度快的 NBR 相中迁移,ACM 相
硫化程度较小、模量较低,与 NBR 相难以形成良好的
模量匹配,共混胶物理机械性能较低。随着 ACM 预
硫化时间的增加,ACM 硫化程度及与 NBR 的硫化同
步性逐渐增加。同时预硫化时间增大会使 ACM 在共
混前交联程度增加,在共混时能获得更好的剪切破碎
效果,使二者分散更加均匀,物理机械性能有所提升。
但 ACM 预硫化时间过长会导致其交联程度过大,在
进行共混时分子链及交联网络破碎过多,导致力学性
能下降。
表 2 不同预硫化时间的 ACM 与 NBR 共混后硫化胶的
常规物理机械性能 图 3 热空气老化后的扯断伸长率变化率
样品 1# 2# 3# 4# 5#
邵尔 A 硬度 /° 50 51 51 52 52
拉伸强度 /MPa 5.99 6.35 6.86 6.28 5.77
扯断伸长率 /% 506 526 528 492 476
100% 定伸应力 /MPa 1.21 1.22 1.24 1.24 1.25
2.3 耐老化性能
如图 2、图 3 和图 4 所示,经 100℃ ×72 h 热空气
老化后,共混胶拉断强度、扯断伸长率均下降,100%
定伸强度上升,随着共混胶中 ACM 预硫化时间的增
加,共混胶耐热空气老化性能先提高后降低。分析其
中原因可能为,没有经过预硫化处理的 ACM 硫化程
度差,较低硫化程度的 ACM 不耐热空气老化,故共
混胶老化后物理机械性能较差。经过预硫化处理后的
ACM 硫化程度大、耐老化性较强,共混胶耐老化性能
有所提升。但过度的预硫化会导致 ACM 分子链及交 图 4 热空气老化后的 100% 定伸应力变化率
联网络破碎程度过大,不利于其耐热空气老化性能。
由于橡胶耐热油老化性能与交联程度有关,共混
时间越长,共混胶耐油性能越好,物理机械性能变化
胶中 ACM 硫化程度越大,油越难以渗透到橡胶交联
率及体积变化率越小。
网络中。故经 100℃ ×72 h 热油老化后,ACM 预硫化
2019 第 45 卷 ·11·
年