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

等小料，等吃完小料，先加入补强剂 N330，然后交替 由大到小的顺序为 ： 1# ＞ 2# ＞ 3# ＞ 4# ；最大的为
加入炭黑 N550、碱性白炭黑和增塑剂 DOS。将落盘 N550，达到 15.11 MPa ；最小的为采用 30 份的碱性
的物料全部加入胶料中，最后加入氧化镁、TCY 以及 白炭黑胶料，其值为 13.55 MPa ；碱性白炭黑二氧化
促进剂等，待硫化体系全部吃完后，调小辊距，打 5 硅含量较高，有一定的比表面积和吸油值，表面含有
个三角包，3 个大卷，经辊压后下片出料 [7] 。 一定的羟基，具有一定的补强作用，但其在橡胶中的
硫化 ：将模具预热至 170℃，按照硫化试样的类 分散性不好，胶料停放过程中易聚集，影响了其在橡
型及压延方向要求，合理裁剪胶片，在 1 min 内将胶 胶中的补强效果 ；添加 N550 胶料的硬度最小，为 70
料放置于模腔内，合模开始硫化，当硫化到预定时间， HA ；随着碱性白炭黑用量的增加，胶料的硬度逐渐增
打开模具取出试片，在室温下停放 16 h，进行性能测 加，说明碱性白炭黑具有增硬的作用 ； 3# 胶料的扯断
试。 伸长率最大，达到 277%，1# 胶料的伸长率最小，仅
1.4 性能测试 为 184%。从表 2 还可以看出，撕裂强度由大到小的
硫化特性、拉伸性能、撕裂性能、耐老化、耐 顺序为 ： 4# ＞ 3# ＞ 2# ＞ 1# 随着碱性白炭黑用量的
介质以及压变性能等均执行相应的国家标准 ；其中老 增加，胶料的撕裂强度明显增加，当碱性白炭黑用量
化、耐介质以及压变性能采用同样的试验条件 ：温度 ： 为 30 份时，撕裂强度最大，达到 30.72 kN/m，远高
100℃，时间 ： 72 h ；试验介质为机油，压缩性能采用 于 N550 胶料的撕裂强度。
B 型试样进行试验 [8] 。 2.3 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶老化性
能的影响
2 结果与讨论 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶老化性能的影响
2.1 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶工艺性 如表 3 所示。
能的影响 表 3 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶老化性能的影响
碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶硫化特性的影响 老化后性能 1# 2# 3# 4#
邵氏硬度 /HA 73 75 75 78
如表 1 所示。 拉伸强度 /MPa 14.20 13.82 13.49 11.92
最大伸长率 /% 167 218 235 217
表 1 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶硫化特性的影响
硬度变化值 +3 +4 +3 +5
硫化特性参数 M H M L T 10 T 90 拉伸强度变化百分率 /% -6 -8 -10 -12
填料类型 dN·m dN·m m:s m:s 伸长率变化百分率 /% -9 -12 -15 -18
1# N550 50 18.51 3.23 0:36 15:05
2# N550 40+ 碱性白炭黑 10 19.58 4.33 0:57 16:35
3# N550 30+ 碱性白炭黑 20 21.35 5.18 1:32 17:12 从表 3 可以看出，老化后，胶料的硬度均大于老
4# N550 20+ 碱性白炭黑 30 22.95 5.56 2:52 18:42 化前，胶料变硬发脆，分子内部发生了结构化反应 ；
老化后胶料的拉伸强度和伸长率均小于老化前，拉伸
硫化特性反映了胶料的工艺性能，为后续的硫化
强度变化百分率最大的是 4# 胶料，最小的是 1# 胶
工序提供参数 ；从表 1 可以看出，相对于 N550 胶料
料，分别为 -12%、-6% ；同样，老化后伸长率变化
来讲，添加碱性白炭黑胶料的焦烧时间 T 10 、正硫化时
百分率最大和最小的也是 4# 胶料和 1# 胶料，分别达
间 T 90 稍有延长，但影响不大。
到-18% 和-9% ；也就是说，随着碱性白炭黑的增
2.2 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶力学性
加， 胶料的拉伸强度、伸长率变化百分率逐渐增大，
能的影响
耐老化性能变差。
碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶力学性能的影响
2.4 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶耐介质
如表 2 所示。
性能的影响
表 2 碱性白炭黑对 NBR/ACM 内层胶力学性能的影响
邵氏硬度 / 拉伸强度 300% 定伸应 撕裂强度 从表 4 可以看出，经过高温耐油浸泡试验后，胶
No. 伸长率 /%
HA /MPa 力 /MPa /kN/m
1# 70 15.11 184 8.96 21.87 料的硬度均有所降低，但相差不大 ；各胶料的拉伸强
2# 71 15.02 248 7.43 25.49 度和伸长率均小于耐介质前，可能是胶料中某些组份
3# 72 14.99 277 6.8 29.95
4# 73 13.55 264 6.15 30.72 被油抽出，破坏了其内部结构的原因 ；其中，1# 胶料
的拉伸强度变化百分率最小，为 -7%，4# 胶料拉伸
从表 2 可以看出，拉伸强度、300% 定伸应力
强度变化百分率最大，为 -12% ；伸长率变化率最小

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