Page 67 - 2020-1

理论与研究 林尧 等·CZ/TMTD 并用量对 NBR/ACM 共混胶性能的影响

2 结果与讨论 要生成单硫交联键，故随着 TMTD 用量增大，硫化胶
2.1 硫化特性 中多硫键占比逐渐降低，单硫键占比逐渐增大，故共
由于 TMTD 为秋兰姆类促进剂，属于超速促进剂 混硫化胶硬度、拉断强度、扯断伸长率及 100% 定伸
的一种，其分子中含有一定量的 S，在硫化时亦可作 强度均出现降低。
为 S 给体，故其用量较高时硫化速度较快，硫化程度 S S S
较高 ；而 CZ 作为为次磺酰胺类促进剂，具有独特的 Me N C SS C NMe 2 140℃ 2Me 2 N C S
2
辐 射
后效性，焦烧性能较为优异。
（1）
表 2 NBR/ACM 共混胶硫化特性 S S S
编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 若用 X 代表 ，则 TMTD 与橡胶的交
SS
11.23 C
M H /(dN·m） 10.2 10.69 10.95 Me N 11.36 C NMe 2 140℃ 2Me 2 N C S
2
辐 射
M L /(dN·m） 1.15 1.3 1.28 1.37 1.27 联反应如下 ：
M H -M L /(dN·m） 9.05 9.39 9.67 9.86 10.09
t 10 /min 1.54 1.15 0.95 0.84 0.81 R + XS X RS X + XS （2）
t 90 /min 20.83 16.81 9.91 6.1 5.15 x y x-y
R + RS X RS x-y R + XS （3）
x
如表 2 所示，随着 TMTD 用量增大 CZ 用量减小，
NBR/ACM 共混胶硫化程度逐渐增大、硫化速度急剧 表 3 NBR/ACM 共混胶的物理机械性能
编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
增加，但焦烧时间缩短，加工安全性变差。图 1 为加
邵尔 A 硬度 /° 55 57 59 58 58
入 0.9 份 TMTD、0.3 份 CZ 时共混胶硫化后强力片的 拉伸强度 /MPa 4.66 5.15 4.91 4.7 4.26
扯断伸长率 /% 516 474 372 360 361
局部外貌，因其焦烧时间仅有 0.81 min，硫化时胶片 100% 定伸应力 /MPa 1.56 1.8 1.84 1.85 1.68
局部发生焦烧现象，橡胶在模具中流动性变差，强力
片表面出现不平整的波纹，这种现象在全部使用 1.2 2.3 耐老化性能
如图 2~8 所示，经 100℃ ×72 h 热空气老化及后，
份 TMTD 不使用 CZ 的共混强力片表面上更为严重，
随着 TMTD 用量的增大、CZ 用量的减少，共混硫化
故在 NBR/ACM 共混胶中 TMTD 用量超过 CZ 用量 0.9
胶拉断强度、扯断伸长率及 100% 定伸强度变化率的
份后，共混胶硫化时易发生焦烧。
绝对值均逐渐降低，耐老化性增强。这同样是因为随
TMTD 用量增大，共混硫化胶中单硫键增多，耐老化
性提升。在经 100℃ ×72 h 热油老化后，由于热油在
老化过程中进入到橡胶网络中，共混硫化胶的拉断强
度、扯断伸长率及 100% 定伸强度均下降。同时随着
TMTD 用量的增大，交联键较短的单硫键增多，油不
易进入到橡胶交联网络中，共混胶耐热油老化性能提
升。
#
图 1 5 胶片不平整部分
2.2 物理机械性能
表 3 为 CZ 与 TMTD 并用量对 NBR/ACM 共混胶
物理机械性能的影响。可以看出，随着 TMTD 用量的
增加、CZ 用量的减小，共混硫化胶扯断伸长率逐渐降
低，硬度、拉断强度及 100% 定伸强度均出现先升高
后降低的规律。分析原因可能为，随着 TMTD 用量逐
渐增大、CZ 用量的减小，共混胶硫化时 TMTD 作为
硫载体提供了一部分硫，使共混胶硫化程度增大，故
其硬度、拉断强度及 100% 定伸强度均提高，扯断伸
长率降低；当 TMTD 用量继续增大，如公式 1~3 所示，
图 2 CZ/TMTD 含量对热空气老化后拉伸强度变化率的
TMTD 分解所产生的含硫自由基与橡胶分子链反应主
影响

年
2020 第 46 卷 ·17·