Page 105 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

测试与分析
TEST AND ANALYSIS

1.2 制品配方 2.2 胶料的老化性能标准
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1 ，硫磺硫化 EPDM 橡胶 ； 2 ，过氧化物硫化 热 氧老 化 是 造成 橡 胶损 坏 的 主要 原 因。 橡胶 在
EPDM 橡胶。 200 ℃以下发生热氧老化，氧是引起老化的主要因素，
1.3 主要仪器和设备 热起到活化氧化加快速度的作用。老化是通过自由基
XSM-1/lO-120 型密炼机，上海科创橡塑机械 的反应进行的，聚合物的键断裂形成碳自由基，可能
设备有限公司产品 ； XK-160 型两辊开炼机，上海双 导致形成新交联键，新交联键的产生会引起聚合物硬
翼橡塑机械有限公司产品 ； MV2000 型门尼黏度仪和 化，发脆，对于 EPDM，断裂伸长率变化就是一个敏
MDR3000 型硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品 ； 感的老化表征。
XLB—D 600×600 型平板硫化机，浙江湖州东方机械 输送带经常在化工、冶金等高温作业环境中使用，
有限公司产品 ； AI-3000 型橡胶拉伸试验机，高铁检 因此输送带必须在高温环境中保持其优异的机械性能。
测仪器 ( 东莞 ) 有限公司产品。 根据 GB/T20021—2005 帆布芯耐热输送带规定，耐
1.4 试样制备 热输送带根据耐热程度不同划分为 4 个等级，T 3 级可
胶料混炼分两段进行。一段混炼在密炼机中进行， 在 150 ℃的高温环境中使用，T 4 级可在 175 ℃的高温
混炼工艺为 ：生胶混炼 30 s，加 2/3 炭黑，混炼 40 s， 环境中使用。等级为 T 3 和 T 4 的耐热输送带一般采用
加剩余 l/3 炭黑和小料，混炼 50 s，清扫，加油，累 EPR 或 EPDM 与其他耐热材料并用并加以其他手段来
计 时 间 为 205 s 时 排 胶。 二 段 混 炼 在 开 炼 机 上 进 行， 提高其耐热性能。
混炼工艺为 ：一段混炼胶混炼 35 s，加硫化促进剂， 汽车和屋面行业广泛使用加速热老化法对弹性体
混炼 45 s，清扫，累计时间为 90 s 时下片。室温停放 硫化橡胶进行质量保证测试，一般规定老化后的最小
8 h 后制样硫化。 值。标准 ASTM D 2000 和 SAE J200 规定了许多汽车
1.5 性能测试 应用的测试条件。典型的 EPDM 老化温度包括 70 ℃，
胶料性能测试均按相应国家标准进行。参照 GB/ 100 ℃，125 ℃，150 ℃和 175 ℃。ASTM D 4637 规

T42268-2022 乙烯 - 丙烯 - 二 烯烃橡胶（EPDM） 定了黑色 EPDM 屋面膜的要求，在 116 ℃温度下进行
评价方法。门尼黏度测试按照 GB 1232 标准的规定， 28 天或 7 天的烘箱老化，老化后拉伸强度不小于 8.3
门尼黏度以符号 M L (1+4) 125 ℃表示。拉伸强度、拉 MPa ，断裂伸长率不小于 200%。
断伸长率性能测按照国标 GB/T 528—2009 中 I 型试 本研究测试两个配方的三元乙丙硫化橡胶在 100
样裁切，使用万能材料试验机进行测试。 ℃、120 ℃、130 ℃和 150 ℃的温度下老化后的拉伸
1.6 老化试验 性能，建立了一种预测三元乙丙橡胶在不同温度和时
将硫化胶片按照标准 GB/T528—2009 中 I 型哑铃 间下热老化性能的简单模型。
型试样（115 mm×6 mm×2 mm）试样裁片后，自由悬 2.3 老化后拉伸性能变化
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挂于热空气老化箱中，按规定温度和时间老化后取出， 表 2~5 和图 1 是 1 和 2 三元乙丙硫化橡胶试样
在标准试验温度（23±1） ℃静置 24 h 后，进行老化后 分别在 100 ℃，120 ℃，130 ℃，150 ℃下，经历不
的拉伸性能测试。 同老化时间后的拉伸强度变化。从图和表中可以看出，
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过氧化物硫化的 2 硫化胶相对硫磺硫化 1 硫化胶强
2 结果与讨论 度较高，断裂伸长率较低。老化后，两种硫化胶试样
2.1 胶料加工性能 表现出相同的物理性能损失模式，拉伸强度先开始表
胶料的门尼黏度及硫化特性如表 1 所示。 现出急剧下降，随着老化时间的延长，降低程度逐渐
表 1 胶料的硫化特性 平缓，断裂伸长率表现出较高且持续的损失，而且老
配方编号 化温度越高，强度和断裂延伸率损失程度越严重。从
项目 # #
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M L (1+4)125 ℃ 56.2 60.6 图还可以估算，假定老化后一定强度和断裂延伸率的
t 10 /min 3 2 情况下，各种老化温度下相对应的时间。这些结果说
t 90 /min 21 18
明，可以采用高温短时间老化等效推断低温下的应用。

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