Page 34 - 《橡塑智造与节能环保》2025年4期
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综述与专论




              10 Hz，加热速率为2 ℃/min。                               生BR和VMQ、未填充硫化BR和BR-VMQ共混物的
                                                                DSC曲线分别如图1和图2所示。
              2 橡胶结晶的后果                                             胶料配方如表1所示。VMQ的结晶发生在-87 ℃
                  根据牌号，MQ和BR都能结晶。不幸的是，这些                        左右，熔化发生在-40  ℃；BR在-56  ℃左右结晶，
              弹性体的结晶和熔化温度都在火星日温差范围内，这                           在-4 ℃熔化。此外，VMQ和BR的玻璃化转变温度分
              对它们的性能有重大影响，导致收缩率更高，动态力                           别在-122 ℃和-102 ℃的加热DSC曲线中清晰可见。如
              学模量发生变化。在微观层面上，橡胶中弹性体的结                           Wrana和Schwabe所述，高顺式BR等级（钕催化）中的
              晶和熔融会导致硫化物的体积和力学性能发生变化。                           结晶相量达到整个聚合物质量的30%左右，并且它可

              这会对它们的密封性能产生负面影响，从而可能导致                           能由具有高表面贡献的小晶体组成。同时，由于MQ
              密封部件失效。这种影响的一个悲惨例子是1986年导                         的XRD图谱随施加应变而变化，因此MQ的一般晶体
              致挑战者号航天飞机爆炸的橡胶O型圈故障。例如，                           结构一直是讨论和研究的问题。

                                       表 1 所研究胶料的配方，以每百份橡胶的质量份数（份）表示
                   试品        crBR-   crBR-      amBR-        crBR-        crBR-         crBR-        crBR-
                   指称        REF   VMQ-REF    VMQ-N330-30  VMQ-N330-30  VMQ-U7000-30  VMQ-U7000-15  VMQ-U7000-5
                 数量（份）
                 高顺式BR        100     80          -            80          80            80           80
                 中顺式BR        -       -           80           -            -            -             -
                   VMQ        -       20          20           20          20            20           20
                  白炭黑         -       -           -            -           30            15            5
                Ultrasil7000GR
                  TESPD       -       -           -            -            3            1.5          0.5
                  CBN330      -       -           30           30           -            -             -
                 其他成分包括 ：活化剂 ：氧化锌（3）；硬脂酸（3）；促进剂 ： N- 环己基 -2- 苯并噻唑磺酰胺（CBS）（1.6）；治疗剂 ：硫磺（1.2）；
              抗偶氮剂 ：N-（1，3- 二甲基丁基）-N'- 苯一对苯二胺（6PPD）(2). 所有成分由波兰 TorimexChemicals 公司提供。
                 用于研究的弹性体类型有： ①高顺式钕硅橡胶（BunaCB24，Arlanxeo，荷兰）： ②中顺式锂硅橡胶（BunaCB550，Arlanxeo，荷兰）；
              ③甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）c，聚合物骨架中每 99 个甲基含有一个乙烯基（PolimerMV1.0，SilikonyPolskie，波兰）。
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                 研究中使用的二氧化硅为 Ultrasil7000GR，其 BET 比表面积为 170  m /g，硅烷偶联剂为双 ( 三乙氧基硅丙基 ) 二硫化物（TESPD，
              Si266，赢创工业集团，德国）。本研究使用的炭黑（CB）牌号 N330 的 BET 比表面积为 78 m²/g（Makrochem，波兰）。




















                                                                 图 2 在加热过程中记录的 BR 和 BR-VMQ 橡胶硫化胶
                                                                                的 DSC 热曲线图

                  图 1 生 BR 橡胶和 VMQ 橡胶的 DSC 热曲线图                 冷结晶是VMQ相对较慢的结晶动力学的影响。橡胶在

                                                                 冷却过程中无法完全结晶，因此会在随后的加热阶段
                  图1显示了未硫化的BR和VMQ橡胶的DSC结果。
                                                                 最终结晶。如文献所述，MQ通常会出现冷结晶。
              BR在以20 ℃/min的速度冷却过程中完全结晶，这与文
                                                                    图2显示了硫化BR和BR/VMQ共混胶（未添加填
              献一致，而VMQ在加热过程中仍表现出冷结晶。这种
                                                                 料）在加热运行中记录的DSC结果。从图中可以看

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