Page 60 - 《橡塑技术与装备》2026年2期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

温保持在 60 ℃以下，温度高虽容易混炼，但容易黏辊。 表 4 老化 10 天时间试样的性能测试
加料顺序依次为生胶、Ca(OH) 2 和活性 MgO、炭黑 CF 质量分数
性能测试 0 5 10 15 20
N990、碳纤维粉、双酚 AF 和苄基三苯基氯化磷，混 硬度 /HA 80 78 79 80 81
拉伸强度 /MPa 16.22 16.99 15.58 15.86 15.18
合均匀后薄通，出片。待混炼好的氟橡胶冷却至室温
断裂伸长率 /% 404.41 406.19 379.15 375.92 339.44
后放进平板硫化机进行硫化。
1.5 性能测试 表 5 老化 15 天时间试样的性能测试
实验使用南京苏测计量仪器有限公司生产的型号 CF 质量分数
性能测试 0 5 10 15 20
为 LX-A 的橡胶硬度计进行硬度测试，按 GB/T531— 硬度 /HA 80 78 79 80 81
2008 标准进行，实验测 5 组数据取平均值 ；使用高铁 拉伸强度 /MPa 16.19 16.33 15.22 15.47 14.70
断裂伸长率 /% 401.03 403.50 371.46 342.40 334.42
检测仪器（东莞）有限公司生产的型号为 AI-7000-
MUT 的万能拉伸试验机对橡胶的拉伸性能进行测试，
2.2 硬度分析
按照 GB/T528—2009 标准进 行， 实验测 5 组数据 取
五批试样均老化 5 天、 10 天、 15 天。由图 1 可知，
平均值 ；使用高铁检测仪器（东莞）有限公司生产的
常温下，随着碳纤维含量的增加，氟胶硬度也不断变
型号为 AI-7000-MUT 的万能拉伸试验机对橡胶的
大。同时还发现，未添加碳纤维的试样经过老化其硬
撕裂性能进行测试，按照 GB/T529—2008 标准进行，
度值增大了 3，由 77 增大到 80，且在一定的时间内
实验测 5 组数据取平均值。
其稳定增长。究其原因是高温老化会使橡胶内部分子
1.6 试样老化性能测试 链之间交联密度增加，发生硬化老化，从而使老化后
实验所用仪器为高铁检测仪器（东莞）有限公司 [9]
的橡胶硬度变大 ；而添加了碳纤维的试样老化后其
生产的 GT-7017-M 型高温老化箱进行老化性能的
硬度均在 ±1 之间变化，即添加了碳纤维之后，试样老
测试，实验按照 GB/T3512—2001 标准进行。将样品
化性能更好。
放在高温老化箱内，老化温度设置为 150 ℃，高温老
化时间为 5 天，10 天，15 天。老化结束后取出试样
在室温下放置 5 h，测试各种试样的硬度变化（HA）、
拉伸强度变化和拉断伸长率变化，将不同老化时间下
试样的物理机械性能进行对比。

2 实验结果与分析
试样分为五批，添加碳纤维的质量分数分别为 0、
5、10、15、20，其余添加剂和含量都相同。此外，
碳纤维简称 CF，氟橡胶简称 FKM。
2.1 不同老化时间下试样的性能测试
不同老化时间下试样的性能测试见表 2~ 表 5。
表 2 未老化试样的性能测试
CF 质量分数 图 1 试样老化前后的硬度值
性能测试 0 5 10 15 20
硬度 /HA 77 78 79 80 81 2.3 拉伸性能测试结果分析
拉伸强度 /MPa 12.27 11.39 11.00 10.88 10.74
断裂伸长率 /% 164.26 162.26 151.35 148.52 143.17 五批试样均老化 5 天、10 天、15 天。由图 2 可
知，常温下，随着碳纤维含量的增加，试样的拉伸性
表 3 老化 5 天时间试样的性能测试
能在很小的范围内逐渐减小。由于未添加补强剂的橡
CF 质量分数
性能测试 0 5 10 15 20 胶其拉伸强度没有受到碳纤维粉团聚造成的应力集中
硬度 /HA 80 77 78 79 80
拉伸强度 /MPa 16.26 17.35 16.48 16.04 15.25 的影响，其数值最大。老化 5 天后，所有试样的拉伸
断裂伸长率 /% 425.65 441.80 409.94 380.44 364.36 性能均有明显提升，碳纤维含量从 0~20 份依次提高

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·14· 第 52 卷 第 期