Page 117 - 《橡塑技术与装备》2024年2期

测试与分析 公维颖 等·软化体系对 EPDM/POE 共混胶耐老化及耐高温性能的影响

1.4 试样制备 表 2 硫化特性数据
按照试验配方表 1，用电子天平准确称量各物料。 试验编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
M H /(dN·m) 11.01 11.40 11.24 11.81 12.22
向密炼机中先投入 EPDM、CR 以及 POE，其次投入 M L /(dN·m) 1.63 1.87 1.99 2.14 2.34
M H -M L /(dN·m） 9.38 9.53 9.25 9.67 9.88
小料和增黏剂，最后分 3 次加入炭黑，密炼 10 min。
t 10 /min 2.6 2.6 2.5 2.5 2.6
将密炼机中取出的母炼胶投入开炼机中补充加 t 80 /min 15.7 14.8 14.5 14.4 14.9
t 90 /min 20.9 20.1 19.9 19.8 20.3
工。期间加入硫化体系，左右割刀数次，打 5 次三角 100℃
M L 1+4 58.9 65.3 75.3 81.2 86.2
包使其混合均匀，打卷 3 次，随后调大开炼机辊距，
在硫化反应开始之前，混炼胶的最低转矩表现出
下片。
逐渐增大的变化规律，表明 PIB 的加入，增加了胶料
用无转子硫化仪在 155 ℃下测试胶料的硫化特
的黏度，降低了胶料的流动性，用量越多，胶料的黏
性，使用平板硫化机按 t 80 进行硫化。
度增加越明显，这与测得的门尼黏度数值的变化规律
1.5 分析测试
相吻合。原因在于石蜡油 2280 分子量小，加入到共
硫化特性 ：按 GB/T 16584—1996，采用无转子硫化
混胶中增大了橡胶分子链之间的距离，降低了大分子
仪进行测试，测试温度为 155 ℃，转动角度均为 ±1°。
间的相互作用力，使分子链易于滑移，从而提高胶料
力 学性 能 ：拉 伸性 能 采用 电 子 拉力 试 验 机按 照
的流动性能；与石蜡油 2280 相比，聚异丁烯分子量大，
GB/T 528—2008 进行测试，拉伸速度为 500 mm/
加入到共混胶中，其分子链可能与橡胶分子链发生一
min，测试温度为室温、180 ℃。
定的缠结作用，降低了增塑效果，但同时减缓了聚异
热氧老化性能 ：按 GB/T 3512—2001，老化条件
丁烯的挥发性和迁移性 ；由于交联剂分解产生的参与
为 180 ℃ ×48 h。
交联反应的活性自由基与石蜡油 2280 会发生了竞相
夺氢反应而损失，造成硫化程度的降低 [3] ，故最高转
2 结果与讨论
矩和最高转矩与最低转矩的差值也表现出整体变大的
2.1 硫化特性及门尼黏度
趋势，表明 PIB 用量的增加在一定程度上提高共混胶
共混胶的硫化性能如图 1 和表 2 所示。
体系的交联程度。另外，焦烧时间 t 10 相差不大，表明
从表 2 的硫化数据和图 1 的硫化特性曲线可知，
石蜡油 2280 和 PIB 对共混胶的加工安全性影响不大。
随着石蜡油 2280 用量的降低，PIB 用量的增加，最低
2.2 热氧老化前共混硫化胶常温及高温力学
转矩 M L 、最高转矩 M H ，以及最高转矩与最低转矩的
性能
差值 M H -M L 的整体变化趋势都是逐渐变大 ； t 10 变化
考察了石蜡油 2280/PIB 并用量对硫化胶老化前
不大 ；而 t 90 呈现出减小的趋势，但整体相差不大。同
的常温力学性能，见表 3。
时对混炼胶在 100 ℃下，采用大转子测得其门尼黏度，
表 3 老化前共混硫化胶常温力学性能
表现出从 58.9 逐渐增大到 86.2 的变化规律。 # # # # #
试验编号 1 2 3 4 5
邵 A 硬度 /° 78 78 78 78 78
拉伸强度 /MPa 13.34 13.65 13.68 13.41 14.97
拉断伸长率 /% 810 750 745 727 729
100% 定伸应力 /MPa 1.51 1.70 1.73 1.66 1.77
300% 定伸应力 /MPa 2.91 3.40 3.38 3.17 3.63
拉断永久变形 /% 76 65 73 69 69
对表 5 的数据分析可知，随着 PIB 并用量的增加，
硫化胶的硬度保持不变，拉伸强度和定伸应力整体呈
现增大的趋势，拉断伸长率和拉断永久变形整体呈现
减小的趋势。结合胶料硫化数据分析， PIB 用量的增加，
共混胶的交联程度有所增大，同时，分子量较小的石
蜡油增塑造成的橡胶分子链间相互作用力降低的因素
减少，两种因素共同作用产生了以上的结果。
图 1 硫化特性曲线 如图 2，随着 PIB 用量的增加，直观看到共混胶

2024 第 50 卷 ·63·
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