Page 52 - 2019-9
P. 52

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

             准备第二段混炼。控制排胶温度不超过 160℃。                             表 1 EVA 用量对 NR/NBR 共混胶硫化特性的影响
                 混炼胶制备 ：将转矩流变仪温度设定为 80 ℃，                        硫化特性              NR/NBR/EVA 并用比
                                                                          70/30/0 70/30/10 70/30/20 70/30/30 70/30/40
             转速为 30~35  r/min。先加入母炼胶，待软化后加入                      M L /dNm   3.58   2.14   2.03   1.83   1.53
                                                                 M H /dNm  26.82  19.55  15.85  14.39   9.85
             CTP 和 ZnO，吃料后加入硫化剂 S 和促进剂 NS 继续
                                                                M H -M L /dNm  23.24  17.41  13.82  12.56  8.32
             混炼 5 min。排胶温度不超过 100℃，下片。混炼胶停                        t 10 /min  2.59  2.64   2.89   3.27   3.32
                                                                  t 90 /min  8.54  9.73   9.97  11.10   9.76
             放 12 h 后，采用无转子流变仪分别测量 NR/SBR 并用
                                                                  t 100 /min  16.92  19.11  19.78  20.71  17.52
             胶在 150℃下的硫化曲线，然后在平板硫化机上进行
             硫化。                                               磺硫化体系，常用过氧化物硫化体系进行硫化，NR、
             1.5 测试分析                                          NBR 属于不饱和橡胶，选用的硫化体系为硫磺硫化体
                 力学性能测试试样按照 GB/T 2941—2006 标准                  系。 在 NR/NBR 并用胶中，随着 EVA 含量的增加，
             制备，在气压自动切片机上裁切。试样厚度按照 GB/                         EVA 相在 NR/NBR 并用胶中所占的比重逐渐增加，导
             T  5723 规定测量，在百分台式测厚仪上测量工作部                       致硫化剂硫磺、促进剂 NS 等分散到 EVA 相中的比重
             分的厚度 3 次，取中值。拉伸性能按照 GB/T  528—                    也逐渐增加，对应的分散到 NR/NBR 并用胶相中的硫
             2009 标准，在拉力测试机上测试。撕裂性能按照 GB/                      化剂 / 促进剂就会逐渐减少，导致 NR/NBR 并用胶的
             T  529—2008 标准，在拉力测试机上测试。硬度按照                     扭矩逐渐降低，交联密度也随之下降。同理可得，当
             GB/T531.1—2008 标准，在橡胶硬度计上测试。回弹                    EVA 用量为 0~30 份时，因为 NR/NBR 相中的硫化剂
             性按照 GB1681—2009 标准，在回弹试验机上进行测                     / 促进剂的含量逐渐降低，使 NR/NBR 并用胶的硫化
             试。                                                速度降低，反映到曲线中就是 t 10 和 t 90 逐渐增加，而
                 压缩生热性能按照 GB/T 1687—1993 标准，在压                 当 EVA 用量超过 30 份时，因为 EVA 含量太高，导致
             缩生热试验机上测试。                                        NR/NBR 并用胶中的硫化剂 / 促进剂太少，在有限的
                 拉伸循环过程按照 HG/T 3101—2011 标准，在万                 时间内硫化剂已经消耗殆尽，NR/NBR 无法进行充分
             能材料试验机上测试，拉伸应变为 100%。压缩循环                         的硫化，导致 NR/NBR 并用胶的 t 90 不增反降。
             过程按照 GB/T  7757—2009 标准，在万能材料试验机                  2.2 EVA 量 对 NR/NBR 并 用 胶 力 学 性 能 的
             上测试，压缩率为 25%。                                     影响
                 采用双悬臂梁模式，在动态黏弹谱仪上测试，频                             由表 2 和图 1、图 2 可 知 ：随 EVA 含量的增加，
             率 10 Hz，扫描温度 -80~80℃，升温速率 2℃ /min。                NR/NBR 并用胶的拉伸强度由 21.8  MPa 降低到 13.2
                                                               MPa，撕裂强度则呈现先增加后下降的趋势，并在
             2 EVA 对 NR/NBR 并用胶性能的影响                           EVA 用量为 20 份时取得最大值 76.5 kN/m ；拉断伸长
                 基本配方（质量分数）:NR/SBR，变量 ；硫磺 S，                   率随 EVA 用量增多，先增加用减少，并在 EVA 用量
             2.5；促进剂 NS，1；氧化锌 ZnO，5.0；硬脂酸 SA，2.0；              为 30 份时取得最大值 667% ； 200% 定伸应力随 EVA
             防老剂 4010NA，2.0 ； N550，50。                         用量增多，则先下降后上升，并且在 EVA 用量为 30
             2.1 EVA 量 对 NR/NBR 并 用 胶 硫 化 性 能 的                份时取得最小值 2.6 MPa ；硬度由 68 增加到 71.5，回
             影响                                                弹性由 40% 降到 33%。分析原因为 ：由表 2 可知，随
                 表 1 为 EVA 用 量 对 NR/NBR 并 用 胶 硫 化 特 性 影        EVA 含量的增加，NR/NBR 并用胶的交联密度也随之
             响的数据表。由表 1 可知，随着 EVA 含量的增多，                       下降，使得 NR/NBR 交联网络的完善性的均匀性下降，
             NR/NBR 并用胶的 M L 、M H 、M H -M L 逐渐降低 ；而当           其拉伸强度也随之下降 ； EVA 为乙烯 - 醋酸乙烯共聚
             EVA 用量为 10~30 份时，焦烧时间 t 10 、工艺正硫化                 物，其分子链中既有非极性的乙烯分子又有极性的醋
             时间 t 90 等则呈现逐渐上升的趋势，当 EVA 用量超过                    酸乙烯酯分子，使得其与 NR、 NBR 都有一定的相容性，
             30 份时，NR/NBR 并用胶的 t 10 、t 90 转为逐渐降低。              可以作为 NR/NBR 的相容剂，促进了 NBR 在 NR 中
                 分析原因 ： EVA 为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物，                     的分散，并且在 EVA 用量为 20 份时对其撕裂强度的
             导致 EVA 的分子主链中并没有双键，只有在主链的侧                        影响最好，超过 20 份则使得在 NR/NBR 两相界面处
             基酯基中含有少量双键，故 EVA 硫化时不能使用硫                         起增容作用的 EVA 达到饱和，多余的只能分散到两相

                                                                                                         9
             ·6·                                                                               第 45 卷  第 期
   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57