Page 87 - 《橡塑技术与装备》2024年9期
P. 87

材料与配方                             徐颖淑 等·新型防老剂 Naugard 445 用量对三元乙丙橡胶共混胶性能的影响


                Royalene  525），LION（美国）公司产品 ；橡胶润滑                 TGA1 型热失重分析仪，温度范围 30~600 ℃， N 2 气氛，
                剂  BR-2，上海智孚化工科技有限公司产品 ；活性氧                       升温速率为 20 ℃ /min。
                化锌  （AZO-945），海丽化学（昆山）公司产品 ；炭                        （4）硫化性能按照 GB/T  16584—1996 测试，平
                黑（N550），Carbot（上海）公司产品 ；促进剂三烯                     板硫化机（P-100-PCD 型），磐石油压工业（安徽）
                丙基异氰脲酸酯（TAIC-70，有效成分约 70%），上                      有限公司产品。
                海方锐达化学品有限公司产品 ；硫化剂过氧化二异丙                             （5）拉伸性能按 GB/T  528—2009 进行，拉伸速
                苯（DCP-40C），诺力昂化学品（宁波）有限公司产                        度 500 mm/min。
                品 ；防老剂 2- 硫醇基甲基苯并咪唑锌盐（Vulkanox                       （6）热氧老化性能按 GB/T 3512—2001 测试，老
                ZMB2），LANXESS（德国）公司产品 ；防老剂 4,4-                   化温度分别为 150 和 175 ℃，老化时间 70 h，高温试
                二 ( 苯基异丙基 ) 二苯胺（Naugard 445）， Chemtura （美         验箱（FED115），德国宾德 BINDER 产品。
                国）产品。硬脂酸。                                            （7）压缩永久变形按 GB/T 7759—2015 测试，电
                1.2 试样制备                                          子式万能试验机（AGS-X  1kN 型），株式会社  岛津
                    将开炼机的辊距调至 1 mm，按照 EPM/EPDM 共                  制作所 岛津（中国）试验机。
                混胶实验配方（见表 1）投入乙丙橡胶生胶后进行混                             （8）邵尔 A 型硬度按 GB/T  531.1—2008 测 试，
                炼，经过其包辊后，按顺序加入 AZO-945、硬脂酸、                       全自动硬度计（TEST II），德国 BAREISS 公司产品。
                BR-2 和防老剂等小料，混炼直至小料分散均匀，多
                次添加炭黑，待其吃料完全后，割胶翻炼，最后加入                           2 结果与讨论
                促进剂和硫化剂，左右割胶各 4 次进行薄通，共打 8                        2.1 防老剂种类对 EPM/EPDM 共混胶性能

                次三角包，调节辊距至 2  mm，出片，制得混炼胶。                        的影响
                见表 1 所示。                                          2.1.1 硫化特性
                表 1 不同种类防老剂填充 EPM/EPDM 共混胶的实验配方                       不同防老剂填充二元乙丙橡胶 / 三元乙丙橡胶共
                  配方编号      Naugard 445/ 份  Vulkanox ZMB2/ 份      混 胶（EPM/EPDM）的硫化特性数据如表 2 所 示。
                     1 #         0                 0
                     2 #         0.5               0              由表 2 可知，单独加入防老剂 Naugard  445，EPM/
                     3 #         0                0.5
                     4  #        0.2              0.3             EPDM 共混胶的最大转矩（M H ）、最大转矩和最小转
                     5  #        0.2              0.9             矩差（M H -M L ）、最小转矩（M L ）下降明显，这是由
                     6  #        0.4              0.9
                     7  #        0.6              0.9             于防老剂 Naugard  445 是二苯胺型防老剂，橡胶硫
                                                                  化时，硫化剂以及橡胶大分子反应生成的自由基与防
                    其他组分 ： EPM，50 份； EPDM，50 份； N550，
                                                                  老剂发生反应，减少自由基，消耗了硫化剂，从而
                60 份； AZO-945，5 份 ；硬脂酸，1 份； BR-2，1 份；
                                                                  降低了硫化程度。单独加入防老剂 Vulkanox  ZMB2
                硫化剂 DCP-40C，7 份 ；促进剂 TAIC-70，1 份。
                                                                  的 EPM/EPDM 共混胶的 M H 、M H -M L 、M L 与空白
                    用平板硫化机制作试样，试片尺寸 ： 100×100×2
                                                                  胶相近。当防老剂 Naugard  445 和防老剂 Vulkanox
                   3
                mm ，硫化条件为 180  ℃ ×1.5 倍 t 90 （正硫化时间）；
                                                                  ZMB2 并用时，M H 、M H -M L 均低于空白胶，稍高于
                B 型压缩永久变形试样柱尺寸 ：直径为 13±0.5  mm，
                                                                  纯防老剂 Naugard445 的 EPM/EPDM 共混胶，说明防
                高度为 6.3±0.3 mm 硫化条件为 180 ℃ ×2 倍 t 90 。
                                                                  老剂 Naugard  445 与防老剂 Vulkanox  ZMB2 并用比
                1.3 试样测试
                                                                  单一防老剂 Naugard  445 的 EPM/EPDM 共混胶的交
                   （1）差示扫描量热分析（DSC）测试。
                                                                  联程度高。单独加入防老剂 Naugard  445 以及防老剂
                    梅特勒托利多公司 DSC1 型差示扫描量热仪，温
                                                                  Naugard  445 和防老剂 Vulkanox  ZMB2 并用的 EPM/
                度范围 -80~50 ℃，N 2 气氛，升温速率 10 ℃ /min 。
                                                                  EPDM 共混胶硫化速率均低于空白胶，单独加入防老
                   （2）动态力学性能（DMA）测试。
                                                                  剂 Vulkanox ZMB2 的 EPM/EPDM 共混胶的硫化速率
                    美国 TA 公司 Q 800 型 DMA 仪，温度范围 -70~
                                                                  与空白胶相近。
                20 ℃，升温速率 3 ℃ /min，频率 l Hz 。
                                                                  2.1.2 物理机械性能
                   （3）热失重（TGA）测试 ：梅特勒托利多公司
                                                                      表 3 为不同种类防老剂填充 EPM/EPDM 共混胶
                      年
                2024     第   50 卷                                                                      ·39·
   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92