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测试与分析 李长皓 等·高铁 M-3000A 无转子硫化仪在 TPV 动态力学性能方面的应用

1.3 热塑性弹性体配方 13 min ； MPU 橡胶 t 10 和 t 90 见表 3。
（1）ACM/TPEE（H55DMG）TPV 橡塑共混比 表 3 MPU 不同 S 用量的 t 10 和 t 90
为 60/40 ；橡胶相配方见表 1。 标号 A1 A2 A3 A4 A5
t 10 /s - 458 424 330 338
表 1 ACM 橡胶配方 t 90 /s - 856 247 655 642
配方 ACM TCY BZ MB
用量 0 0.5 1.5 2 2.2 利用 高铁 M3000̺A MDR 探 索 ACM/
（2）MPU/TPEE（H28DMG）TPV 橡塑共混比 TPEE（H55DMG）TPV 动态硫化历程
60/40 ；橡胶相配方 ： MPU100 份、促进剂和活性剂 9.5 表 4 为 ACM/TPEE（H55DMG）TPV 不同动态
份 ；硫磺变量见表 2。 硫化时间。
表 2 MPU 橡胶 S 用量 表 4 ACM/TPEE TPV 不同动态硫化时间
胶料标号 A1 A2 A3 A4 A5 胶料标号 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
S 用量 / 份 0 0.5 1 1.5 2 动态硫化时间 /min 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18

1.4 实验与测试 图 1 为不同动态硫化时间下胶料 80 s 时的扭矩值
（1）ACM/TPEE（H55DMG）TPV 制备 ： TPV 在 （S′）。TPV 在 2 min 时 S′ 达到最大，超过此时 S′ 下降，
高温开炼机制备，温度 150℃，每 15 s 翻胶一次，分 这是因为在 2 min 前，橡胶交联程度较小，此时 TPV
中橡胶相为连续相，所以随着动态硫化时间的增加 S′
别取不同动态硫化时间的胶料 4.8 g，作为 MDR 待测
试样。 增加。而当时间超过 t 10 后，橡胶交联程度增加，在剪
（2）MPU/TPEE（H28DMG）TPV 制备 ： TPV 在 切力的作用下，橡胶相破碎，塑料相转变为连续相，
高温开炼机制备，温度 160℃，混炼时间为各自 MPU 由于塑料在高温下不交联，所以 S′ 下降，即在 t 10 时，

橡胶的 t 90 +2 min，每 15 s 翻胶一次。 TPV 开始发生相反转。随着动态硫化时间的进行，橡
硫化性能 ：按 GB/T 16584—1996 测试，硫化温 胶相被逐渐破碎，但粒子粒径较大，所以 TPV 的扭矩
度为 TPV 开炼机混炼温度。 值变化不明显。当动态硫化时间超过 t 90 时，橡胶硫化
（3）动态力学性能测试 程度增大，橡胶粒子粒径减小，橡胶—塑料分子的缠
a. 不同动态硫化时间（动态硫化历程）TPV 动 结部分增多，此时橡胶粒子相当于物理交联点的作用
态力学性能 ：将不同动态硫化时间的 ACM/TPEE 限制塑料相的移动，此时 TPV 的 S′ 上升。
（H55DMG）TPV 试样放入 MDR 中，温度 150℃，时
间 5 min，为了保证胶料受热均匀，同时减少在 MDR
中后硫化时间对 TPV 的影响，取 80 s 时的各种动态
力学参数值。
b. 不同 S 用量的 MPU/TPEE（H28DMG）TPV 动
态力学性能 ：将不同 S 用量的 MPU/TPEE（H28DMG）
TPV 放入 MDR，温度 160 ℃，时间 5 min，取 80 s
时的各种动态力学参数值 ；不同 S 用量的 MPU/TPEE
（H28DMG）TPV 动态力学松弛性能 ：将胶料放入
MDR 模腔中 160℃保持 5 min，测定 40 s 时 δ，此过
程重复三次，取 Δδ=δ 3 -δ 1 。

图 1 不同动态硫化时间 80s 时 S′
2 结果与讨论
高 铁 M3000-A MDR 能 够 测定 胶 料 的多 种 动 态 图 2 为不同动态硫化时间下胶料 80 s 时的黏性
值（S″）。随着硫磺用量的增加，TPV 的 S″ 逐渐增加，
力学数据。
这是因为在 TPV 中，橡胶粒子相当于物理交联点的
2.1 ACM 与 MPU 的硫化特性
作用，粒子粒径越小，橡塑分子缠结程度越大，所以
利用 MDR，测得 ACM 橡胶 t 10 为 1.34 min,t 90 为
S″ 增大。同时曲线斜率能反应粒子粒径的变化，随动

2019 第 45 卷 ·53·
年