Page 46 - 《橡塑智造与节能环保》2024年2期

技术与装备

尽管有这些好处，但使用TAIC作为一种硫化方法 解，材料将开始失去弹性。这一过程随着温度的升高
也有一些显著的劣势。首先，由TAIC衍生的交联必然 而加速。通过在多个时间点上测量弹性体在不同温度
含有烷基碳-氢键，这些键不如聚合物主链上的碳-氟 下的压缩永久变形，可以估计上限使用温度。上限温
键牢固。其次，TAIC的环状尿素核结构也比聚合物骨 度定义为密封件在1000小时后将具有80%压缩永久变
架更容易热降解。最后，由于缺乏氟化，TAIC不容易 形的温度。
与基础聚合物混合，并且可能在硫化过程之前聚集， 估计弹性体上限使用温度的其他方法包括等温
这可能导致硫化过程中的均聚，并在弹性体网络中形 热重分析（TGA）、压缩应力松弛（CSR）等。等温
成集中的弱点。 TGA严格来说是对材料热氧化稳定性的衡量，而CSR
为了克服其中的一些不足，开发了图6所示的双 提供了关于密封力保持率随温度和时间变化的信息。
烯烃硫化剂。在大多数情况下，双烯烃被预掺入聚合 最后，基于规范SAE J2236的方法描述了在1000小时的
物骨架中，其中一个双键仍可用于交联。这排除了对 热老化后保持50%的原始伸长率和拉伸强度作为上限
卤代（溴或碘）硫化位点单体的需要，并且仅在添加 使用温度的测量。
过氧化物引发剂的情况下就可以发生交联。虽然双烯
烃中的双键确实含有成为交联结构一部分的碳-氢键， 3 结果和讨论
但其数量明显少于TAIC中的双键。此外，双键之间的 对先前描述的四种胶料中的每一种进行长期压缩
全氟烷基连接体非常坚固，并且比TAIC中的杂环连接 永久变形测试。这一过程用FFKM 678来说明，它是一
体在热和化学上更稳定。 种使用TAIC硫化剂，通过过氧化物硫化的FFKM。根
腈硫化FFKMs通过硫化剂与硫化位点单体上的 据ASTM D395（方法B）对AS568A-214 o型环样品在
腈基反应交联。其中一种硫化方法，二氨基双酚AF 25%挠度下进行压缩永久变形测试。图8显示了FFKM
（BOAP），如图7所示。在硫化过程中，分子两端的 678在150℃、200℃和250℃下70至1000小时多个时间
氨基酚基团都与硫化位点单体上的腈基反应，形成单 点的压缩永久变形结果图。每个数据点表示三个压缩
独的苯并恶唑芳环。因此，交联结构是不含任何烷基 集确定值的中值。然后计算在三种温度下达到80%压
碳氢键的双苯并恶唑。腈硫化位点单体交联的另一种 缩永久变形的时间，并根据该结果生成单独的曲线图
方法是使用促进腈环三聚生成三嗪结构的催化剂。在 （图9）。
这种情况下，催化剂本身不成为交联的一部分，而是
在每次硫化反应后再生。典型的催化剂包括产生氨的
分子和鏻盐（结构未示出）。

图7 BOAP 用于腈硫化 FFKM 弹性体的硫化剂

长期压缩永久变形试验是确定材料最高使用温度
的一种方法。压缩永久变形表示弹性体在温度下承受 图8 三种温度下FFKM 678压缩永久变形试验的原始数据
图
压缩载荷时发生永久变形的趋势。因此，在去除压缩
载荷后，抵抗压缩永久变形的材料能够恢复到接近其 使用对数回归模型来确定最佳拟合线，之后可以
原始横截面。这是弹性体胶料的一个重要特性，目的 计算1 000 h后将达到80%压缩永久变形的温度。根据
是在其使用过程中保持密封力。 该方法，FFKM 678的最高使用温度为229 ℃。重要的
在应用中，温度是弹性体压缩永久变形增加的 是，压缩永久性试验所选的温度应包括最终的上限使
最重要因素。随着时间的推移，胶料中的化学键会降 用温度计算。聚合物供应商通常会提供一些关于其原

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