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

件为 150 ℃ /10MPa× 不同硫化时间点。 1# 纯 MPU 的交联程度不断增大（即模量不断增加），
力 学性 能 ：拉 伸性 能 采用 电 子 拉力 试 验 机按 照 拉断强度不断增大。另外，MPU 在硫化到 t 1 时间点
GB/T 528—2008 进行测试。 13 min 时，材料就已经获得了 17.27 MPa 的力学强度，
耐介质老化 ：热氧老化条件为 100 ℃ ×72 h。 硫化后期强度增长相对缓慢。这是因为 MPU 受分子
动态力学性能 ：采用美国 Alpha 科技公司生产 链中双键少的影响，硫化水平较低，它的高强度更多
的 RPA2000 型橡胶加工分析仪，温度扫描 ：频率 1.7 的源自于它的强分子间作用力。
Hz，转动角度 0.5°，温度范围 70~120 ℃。 4# 纯 NBR 由于硫化速度相对较快，当到达 t 1 （NBR
的 t 80 ）、t 2 (NBR 的 t 90 ) 时，就已经获得了相对完善的
2 结果与讨论 交联网络，后期硫化过程更多的是交联键的短化，分
2.1 硫化特性 子链的重排，所以后期力学强度变化不大。
如图 1 所示，我们对 1# 纯 MPU、4# 纯 NBR 进 表 4 不同硫化时间后的拉断强度
拉断强度 /MPa
行硫化特性测试，从中选取五个有特征的硫化时间点， t 1 t 2 t 3 t 4 t 5
1# MPU 17.27 21.01 22.73 24.15 25.16
对 1~4# 试样分别进行不同时长的硫化，从而得到不 2# 70/30 9.28 9.95 9.54 9.54 8.62
3# 30/70 12.51 14.62 14.79 14.34 14.2
同硫化时间（即不同交联程度）的试样，来探究两相 4# NBR 15.65 16.8 16.71 16.23 16.46
交联程度变化对共混胶性能的影响。
当硫化时间一定时，变化规律均为 1# ＞ 4# ＞ 3#
＞ 2#。这是因为 MPU 与 NBR 共混后，二者硫化受到
相互影响，共混胶中的 MPU 相不能够获得同硫化时
间下与 1# 纯 MPU 相同的硫化程度，使得共混胶性能
小于各自纯胶，并且 2# 中硫化程度低的 MPU 相所占
配比更大，所以性能比 3# 更低。2# 与 3# 共混胶的力
学强度随硫化时间的变化趋势显然更趋近于纯 NBR 的
变化。均是随着硫化时间的增加并没有越来越大，这
也说明 MPU 相的硫化受到抑制。
如图 2、图 3 所示，与拉断强度呈相同趋势的还
有定伸应力和扯断伸长率，均为 1# ＞ 4# ＞ 3# ＞ 2#。
定伸应力作为体现交联程度最直观的性能，这也说明
图 1 硫化特性曲线 共混胶中 MPU 相的硫化程度受到抑制，使得共混胶
整体交联程度降低。
由表 2 可知，相较于纯 NBR，纯 MPU 的硫化速
度较为缓慢，t 90 也相对更长。最高转矩值二者相近。
选取的五个硫化时间点为 13 min（NBR 的 t 80 ）、19
min（NBR 的 t 90 ）以及以 6 min 为间隔的三个时间点
25 min、31 min、37 min。具体如表 3 所示。
表 2 硫化特性数据
.
.
.
硫化数据 M H /(dN m) M L /(dN m) M H -M L /(dN m) t 10 /min t 90 /min
MPU 15.08 1.27 13.81 2.81 26.72
NBR 14.57 1.95 12.62 3.36 20.02
表 3 选取硫化时间点
硫化时间点 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5
单位 /min 13 19 25 31 37
2.2 物理机械性能
由表 4 拉断强度数据可知，随着硫化时间的增长，
图 2 定伸应力随硫化时间的变化

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