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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


                  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·
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