Page 89 - 《橡塑技术与装备》2024年1期

材料与配方 公维颖 等·新型纳米碳材 SG6 在耐热输送带覆盖胶中的应用研究

化箱，台湾高铁有限公司；无转子硫化仪，M-3000A， 2 结果与讨论
台湾高铁有限公司 ；电子拉力机，JDL-2500N，天发 2.1 硫化特性及门尼黏度
试验机械有限公司 ；硬度计，上海险峰电影机械厂 ； 混炼胶的硫化性能及门尼黏度如表 2 所示。从表
导热系数测试仪，DRL-III，湘潭湘科有限公司 ；体 2 的硫化数据可知，随着配方中 N660 炭黑用量的减
积表面电阻率测定仪，ZST-121 型，北京中航时代有 少， SG6 用量的增加，混炼胶的最低扭矩 M L 略微减小，
限公司。 同时在 100 ℃下，对混炼胶采用大转子测量其门尼黏
1.3 实验配方 度， 数 值 从 69.24 逐 渐 降 低 到 64.43， 变 化 规 律 与 硫
N660 和 SG6 用量变化实验配方，详见表 1。 化特性数据中 M L 的相对应，表明 SG6 的加入可以改
表 1 N660 和 SG6 用量变化实验配方 善胶料的流动性，增加胶料的可塑度。混炼胶的最高
编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 扭矩 M H 以及扭矩差值 M H -M L 也表现出略有降低的变
N660 / 份 24 18 12 6 0
SG6 / 份 0 6 12 18 24 化规律。
表 2 硫化特性及混炼胶门尼黏度
配方其他成分（份）： EPDM 4640 50 ； EPDM
试样编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
2650 50 ； N220 30 ； N330 20 ；聚异丁烯 10 ；石 M H /(dN·m) 13.07 12.61 12.34 11.86 11.87
M L /(dN·m) 1.89 1.82 1.83 1.75 1.74
蜡油 2280 10 ；氧化锌 5 ；轻质氧化镁 3 ；萜烯树脂
M H -M L /(dN·m） 11.18 10.79 10.51 10.11 10.13
10 ；硫化体系 4.8 ；防老剂 4020 2 ；防老剂 MB 1 ； t 10 /min:s 1:55 1:46 1:49 1:52 1:49
t 90 /min:s 19:34 18:27 18:40 19:13 18:43
总计 220.8。 100℃
M L 1+4 69.24 66.91 66.24 65.57 64.43
1.4 试样制备
同时我们还可以观察到，随着配方中 SG6 用量的
按照试验配方，用电子天平准确称量各物料。向
增加，焦烧时间 t 10 以及工艺硫化时间 t 90 在一定范围
密炼机中先投入塑炼过的 EPDM 生胶，其次投入小料
内波动，但整体变化不大，表明 SG6 的加入对于硫化
和增黏剂，最后分 3 次加入炭黑 N660 或新型纳米碳
不会产生较大的影响。
材 SG6，密炼 10 min。
2.2 物理机械性能
将密炼机中取出的母炼胶，将两种母炼胶按比例
考察了 SG6/N660 并用比对硫化胶物理机械性能
配合，投入开炼机中补充加工。期间加入硫化体系，
的影响，见表 3。
左右割刀数次，打 5 次三角包使其混合均匀，打卷 3 次，
对数据分析可知，随着配方中 SG6 用量的增加，
随后调大开炼机辊距，下片。
硫化胶硬度略有降低，拉断伸长率增大，拉断永久变
用无转子硫化仪在 160 ℃下测试胶料的硫化特
形增大，拉伸强度略有改善，但当 SG6 用量增大到
性，使用平板硫化机按 t 90 进行硫化。
24 份时，硫化胶的拉伸强度下降明显。
1.5 分析测试
表 3 SG6/N660 并用比对硫化胶物理机械性能的影响
硫化特性 ：按 GB/T 16584—1996，采用无转子 # # # # #
试验编号 1 2 3 4 5
硫化仪进行测试，测试温度为 160 ℃，转动角度均为 邵 A 硬度 /° 63 63 63 62 61
拉伸强度 /MPa 9.0 9.5 9.6 9.9 7.4
±1° ； 拉断伸长率 /% 909 929 917 986 999
力 学性 能 ：拉 伸性 能 采用 电 子 拉力 试 验 机按 照 100% 定伸应力 /MPa 1.2 1.3 1.3 1.3 1.1
200% 定伸应力 /MPa 1.8 1.8 1.8 1.8 1.5
GB/T 528—2008 进行测试，拉伸速度为 500 mm/ 300% 定伸应力 /MPa 2.5 2.7 2.6 2.4 2.1
min，测试温度为室温 ； 拉断永久变形 /% 70 75 70 80 100
邵尔 A 硬度 ：按照 GB/T 531.1—2008 进行测试 ； 由于 SG6 是二维片层状结构的纳米碳材，在混炼
门尼黏度 ：按照 GB/T 1232—2008 进行测试 ； 过程中橡胶分子链会进入 SG6 的片层状结构中，形成
动态力学性能 ：采用高铁科技公司生产的 RPA 稳定的橡胶 — 填料相互作用，更有利于应力的传递。
2000 型橡胶加工分析仪，频率 1.7 Hz，转动角度 当对材料施加载荷的过程中，填料和橡胶基体之间都
±0.5° ； 发生着应力和应变的传递。聚合物 — 填料之间新的相
硫化胶导热性能 ：按 GB/T8722—2008 测试 ； 互作用会因外加载荷破坏聚合物 — 填料之间原有的相
硫化胶表面电阻 ：按 GB/T 40719—2021 测试。 互作用而发生演变。在外加载荷的作用下，SG6 发生

年
2024 第 50 卷 ·43·