硫化程度对天然橡胶动态性能的影响_毕薇娜
硫化体系对天然橡胶性能的影响
硫化体系对天然橡胶性能的影响采用常规硫化体系（CV）、半有效硫化体系（SEV）和有效硫化体系（EV）制备了不同的NR（天然橡胶）硫化胶。
着重探讨了不同硫化胶的微观形貌、200%定伸强度、撕裂强度、拉伸强度、断裂伸长率和交联密度。
研究结果表明：SEV硫化胶的微观形貌相对较好，填料能均匀分散在基体中；在其他条件保持不变的前提下，当w（NOBS）=w（硫）=2.0%（相对于NR质量而言）时，相应的未老化SEV硫化胶的撕裂强度（78kN/m）相对最大；SEV硫化胶的交联密度大于CV硫化胶和EV硫化胶，并且适当增加交联密度能有效提高其综合性能，从而为开发新一代轮胎等复合材料奠定了基础。
前言天然橡胶（NR）具有拉伸强度高、抗湿滑性优和滚动阻力小等诸多特点，其硫化胶中主要包括单硫键（C—S—C）、双硫键（C—S2—C）和多硫键（C—Sx—C）等3种硫交联键型。
硫化胶的交联键长度分布和硫原子排布由下列因素决定：①促进剂和交联剂的种类及其浓度；②硫化时间和硫化温度。
硫化体系主要分为常规硫化体系（CV）、半有效硫化体系（SEV）和有效硫化体系（EV）等3种，交联键中硫原子的排布主要取决于硫含量、促进剂与硫的比率等因素；硫化初期比硫化后期具有更多的C—Sx—C（x=4或5），硫化过程中长交联键短化（直至生成单硫键）。
Rattanasom等研究结果表明：老化后硫化胶的模量增大，同时试样的断裂伸长率降低（这是由于老化过程中发生了后硫化作用，而后硫化使硫化胶的交联密度增大，从而降低了橡胶分子链的运动性）。
尽管硫化胶的力学性能与交联结构有很大的关系，但系统研究这种关系仍报道较少。
因此，本研究通过改变硫化体系、硫化剂及其比率，制得了不同性能的硫化胶，并对硫化胶的力学性能、耐热氧老化性能与交联密度的关系进行了探究。
1·试验部分1.1试验原料天然橡胶（NR），工业级（牌号为1#烟片胶），海南省农垦总公司；高耐磨炉黑，工业级（牌号N330）；丙酮、正庚烷，分析纯；4，4′-二硫化二吗啉（DTDM），工业级，；2-（4-吗啉硫代）苯并噻唑（NOBS），工业级，；硫磺（S），工业级；硬脂酸（SA）、氧化锌（ZnO），工业级；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体（RD），工业级；N-异丙基-N′-苯基对丙二胺（4010NA），工业级。
硫化压力对胶料性能的影响
硫化压力对胶料性能的影响胶料是一种广泛应用于制造各种工业和日常用品的材料。
在制造过程中，胶料需要经过硫化来固化和提高其物理性能。
硫化是一种化学反应，通过向胶料中添加硫化剂，在一定的温度和时间条件下加热处理，使胶料发生交联反应，从而形成坚固的三维网络结构。
然而，硫化过程中应用的压力也对胶料的性能产生影响。
硫化压力在制造胶料中扮演着重要的角色，因为它能够控制胶料的物理形态和结构。
较高的硫化压力能够促进更均匀的交联反应，增强胶料的机械强度和热稳定性。
而较低的硫化压力则可能导致胶料内交联反应不均匀，从而影响其力学性能和耐久性。
因此，在制造不同类型胶料时需要选择合适的硫化压力，以达到最佳的性能效果。
硫化温度是影响硫化压力对胶料性能的一个重要因素。
在高温下，胶料分子活动性增强，分子之间的距离缩短，交联反应更易发生，因此更高的压力可使交联反应更加均匀发生，从而提高胶料的力学性能和热稳定性。
当硫化温度较低时，分子活动性较差，交联反应需要更长的时间，在这种情况下增加压力并不能明显地改善胶料的性能。
另一个影响硫化压力对胶料性能的因素是硫化剂的选择。
不同硫化剂对于不同类型的胶料可能会产生不同的效果。
例如，含有过氧化氢的硫化体系在较低的压力下就能完成硫化反应，因此通过使用过氧化氢作为硫化剂可以节省材料和时间。
而当使用含有过硫酸盐的硫化体系时，由于所需的反应时间较长，增加硫化压力会促进交联反应，从而强化胶料的力学性能和热稳定性。
总体而言，硫化压力对于不同类型的胶料具有不同的影响，需要根据具体胶料和制造过程中的要求和条件进行调整。
通过掌握这些特性，我们可以更好地设计和制造出优质的胶料和产品，实现更加可靠和高效的应用。
硫化程度对天然橡胶动态性能的影响_毕薇娜
特种橡胶制品 Special P ur po se R ubber Pr oducts
V o l. 28 No . 5 October 2007
工艺 设备
硫化程度对天然橡胶动态性能的影响
毕薇娜, 赵 菲 , 翟俊学 , 赵树高* 266042) ( 青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室 , 山东 青岛
0. 5t 90 0. 02 2. 36 2. 34 0. 07 0. 02 3. 018 0. 009 1. 0t 90 0. 01 2. 40 2. 39 0. 06 0. 01 3. 737 0. 002 1. 0t 100 0. 01 2. 59 2. 58 0. 05 0. 01 4. 586 0. 001 2. 0t90 0. 01 2. 27 2. 26 0. 05 0. 035 4. 586 0. 012
在温度为 160 , 频率为 100r/ min, 转动角度 为 0. 2 的条件下对 NR 进行硫化, 硫化时间分别 为正硫化时间的 0. 5 倍、 1 倍和 2 倍。不同硫化 时间时硫化前后弹性扭矩 S 、 粘性扭矩 S 和损耗 因子 t an 的变化如表 1 所示。
硫化体系对天然橡胶耐热空气老化性能的影响
硫化体系对天然橡胶耐热空气老化性能的影响
李晨晨;王贝贝;吕玉娜;胡杨;胡基民;刘昱杉
【期刊名称】《特种橡胶制品》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】研究了硫化体系(CV、EV和SEV)对炭黑填充天然橡胶胶料耐100℃热空气老化性能的影响,并采用化学探测法测试了NR硫化胶老化后交联密度和交联键类型的变化。
结果表明,100℃热空气老化后,CV硫化胶力学性能和交联密度均发生明显劣化;EV硫化胶表现出优异的耐100℃热空气老化性能,其力学性能和交联密度变化幅度均明显低于CV硫化胶;SEV硫化胶耐100℃热空气老化性能与CV硫化胶接近。
CV硫化胶以多硫键为主,单硫键含量非常低,100℃热空气老化后多硫键含量下降,单硫键含量升高,双硫键基本保持不变;EV硫化胶以单硫键为主,多硫键含量很低,100℃热空气老化后单硫键含量增大,多硫键含量减小,双硫键变化不大;SEV硫化胶中双硫键含量最高,单硫键和多硫键含量基本相同,100℃热空气老化后多硫键含量和双硫键含量均下降,单硫键含量增大。
【总页数】5页(P16-20)
【作者】李晨晨;王贝贝;吕玉娜;胡杨;胡基民;刘昱杉
【作者单位】青岛黑猫新材料研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ332.4
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硫化压力对胶料性能的影响
硫化压力对胶料性能的影响摘要：通过在试验过程中改变天然橡胶胶料的硫化压力，得出硫化压力在硫化过程中的变化规律和硫化压力的变化对胶料性能和减震橡胶产品性能的阻碍，并初步分析了其产生的缘故。
关键词：硫化压力。
硫化体系橡胶件硫化的三大工艺参数是：温度、时刻和压力。
其中硫化温度是对制品性能阻碍最大的参数。
...参数。
温度对橡胶制品的阻碍，在专门多文献资料中都能够查找得到，然而专门多文献都忽略了硫化压力对胶料硫化的阻碍。
橡胶硫化压力，是保证橡胶零件几何尺寸、结构外，同样也会阻碍制品的性能。
带骨架件会损坏骨架。
压力小了会直截了当阻碍制品几何尺寸和物理机械性能。
橡胶制品需要硫化压力的目的一样认为是：(1)防止胶料气泡的产生，提高胶料的致密性；(2)使胶料流淌，充满模腔；(3)提高附着力，改善硫化胶物理性能[1]。
而外在研究硫化压力时，差不多不单单局限于我们上面的一些研究，差不多通过调整硫化压力的大小来达到产品的一些专门性能的要求，依照本把握的情形，国外橡胶厂家有如下一些关于硫化压力的共识。
(1)模压及移模注压的硫化方式，其模腔内的硫化压力为：10～20Mpa。
(2)注压硫化方式其模腔内的硫化压力为：0～150Mpa。
(3)随着硫化压力的增大，产品的收缩率和产品的静态刚度有如图1的变化。
图1 硫化压力与产品的径向刚度和胶料收缩率之间的关系图从图1中能够明显的看到，随着硫化压力的增大，其产品的静态刚度在逐步增大，而随着硫化压力的增大，其胶料的收缩率在逐步的减小。
在国内的减振橡胶行业内，关于调整产品的刚度，普遍采纳的依旧是增加或者降低产品所使用的胶料硬度，而在国外，差不多普遍采纳了提高或者降低产品硫化时的胶料硫化压力来调整产品的静态刚度。
(4)随着胶料的硫化压力不断提高，其胶料的收缩率会显现如图2的现象：图2 产品硫化压力与胶料的收缩率之间的关系图随着硫化压力的不断提高，产品胶料的收缩率会显现一个反常的现象，即当产品胶料的硫化压力达到83Mpa时，产品胶料的收缩率为0，若产品胶料的硫化压力连续不断上升，产品胶料的收缩率会显现负值，也确实是说，在种超高的产品胶料硫化压力下，产品硫化出来经停放后，其橡胶部分的尺寸比模具设计的尺寸还要大。
不同硫化体系对天然橡胶动静态性能的影响
不同硫化体系对天然橡胶动静态性能的影响天然橡胶是一种广泛应用于橡胶制品中的重要原材料，其性能的表现与硫化体系密切相关。
硫化体系是指硫化剂与橡胶中的其他成分（如促进剂、防老剂等）之间的相互作用关系。
不同硫化体系对天然橡胶的动静态性能会产生明显影响，下面将从几个方面进行详细介绍。
首先，硫化体系对天然橡胶的硫化速度和硫化程度具有重要影响。
硫化速度是指硫化剂与橡胶中的双键发生反应的速度，而硫化程度则是指橡胶中的双键被硫化剂反应后形成交联结构的程度。
不同硫化体系对硫化速度和硫化程度的影响不同，从而影响天然橡胶的硬度、拉伸强度和断裂伸长率等物理性能。
例如，采用过氧化物硫化体系可以实现较快的硫化速度和较高的硫化程度，使得天然橡胶的硬度增加、拉伸强度和断裂伸长率下降。
其次，不同硫化体系对天然橡胶的热老化性能具有显著影响。
热老化是指橡胶在高温环境下发生的化学变化和物理性能的变化。
硫化体系中的防老剂可以降低天然橡胶的热老化速度，提高其抗热老化性能。
例如，添加亚磺酰胺类、腈酮类和脂肪酰胺类防老剂的硫化体系可以有效降低天然橡胶的热老化速度，提高其热稳定性和抗老化性能。
此外，不同硫化体系还会对天然橡胶的动态性能产生影响。
动态性能主要包括橡胶的弹性模量、损耗因子和耐疲劳性能等。
硫化体系中的促进剂对天然橡胶的动态性能具有关键影响。
例如，采用低温快速硫化体系可以提高天然橡胶的动态弹性模量和耐疲劳性能。
动态性能的改善对于橡胶制品的耐用性和舒适性具有重要意义。
综上所述，硫化体系对天然橡胶的动静态性能有着显著影响。
硫化体系的选择可以通过调节硫化速度、硫化程度、抗热老化性能和动态性能等方面的参数，来实现对天然橡胶性能的调控。
因此，在橡胶制品的开发和应用过程中，合理选择硫化体系具有重要意义，可以使得天然橡胶在不同应用场景下更好地发挥其性能优势。
硫化压力对胶料性能的影响培训
硫化压力对胶料性能的影响培训硫化压力是影响橡胶制品质量的重要因素之一，它直接关系到橡胶制品的强度、耐磨性、抗老化性能等多个方面。
在橡胶制品的生产过程中，硫化压力一方面需要进行严格的控制，另一方面也需要对工人进行培训，提高工人对硫化压力控制的认识和技能，才能够最大程度地保障橡胶制品的质量与性能。
首先，硫化压力对橡胶制品的影响具有很大的科学性。
正常的硫化压力能够帮助橡胶制品更好地结合成型，提高制品的阳性稳定性和抗张强度，同时有助于提高胶料的耐热性、硬度和耐磨性等方面性能，从而保障橡胶制品的使用寿命。
然而，如果硫化压力过高或过低都会对制品的质量和性能产生负面影响。
过高的压力会使橡胶材料的结构断裂，形成气泡和裂纹，导致制品变形或断裂。
而过低的压力则会导致部分制品硫化不完全或出现气泡、缩水等质量缺陷。
其次，正确的控制硫化压力需要工人进行技能培训和规范操作。
要想正确控制硫化压力，需要从多方面推进。
首先，使用的硫化机需要严格按照生产要求进行配置和调整，如选择合适的模具和模具压力、确认合适的加压时间和温度，并严格执行各种检测项目。
其次，工人在操作硫化机的过程中需要了解硫化机的基本原理和控制流程，掌握硫化机的操作技能，遵守相关安全规定，确保硫化机的操作安全可靠。
此外，还需要加强工人对质量控制的认识，按照质量标准进行严格的检验和检测，保障制品质量。
最后，在硫化压力控制方面，需要加强学习和知识传递。
通过组织培训和教育，提高工人对硫化压力的理解和掌握，加强工人对质量控制的认识，提高技能操作水平，从而保障橡胶制品的质量和性能。
总而言之，硫化压力对橡胶制品质量和性能影响非常重要，通过对硫化压力进行正确的控制和培训，可以有效地提高橡胶制品的质量和性能。
这对橡胶制品生产企业来说是巨大的财富和发展机遇，希望企业和工人共同努力，共同发展。
浅谈硫化对橡胶性能的影响
聚 合 物 一 样 ， 某 些 溶 剂 中 溶 涨 并 吸 收 溶 在
剂 ， 到 丧 失 内 聚 力 为 止 。 有在 溶 剂 对 橡 直 只
用的橡胶制 品都是通过加 入一 些配合剂 ，
化程度的加深 ， 种流动性能越来越小 ， 这 对 胶 的渗 透 压 大 丁橡 胶 分 子 的 内 聚 力 时 ， 才
胶 在 正 硫 化 时 的 耐 热 性 最 好 ， 硫 和 过 硫 欠 对 耐 磨 性 的 影 响 ： 化 开 始后 ， 磨 性 硫 耐 逐渐增 强， 正硫化时水平达到最高 ， 到 欠硫
了提 高 和 改 善 橡 胶 的 性 质 ， 它 更 符 合 使 张 强 度 则 下 降 后 又 复 上 升 ， 直 达 到 我 们 橡 胶 中 通过 和 扩 散 的 能 力 因 阻 力变 大 而 减 使 一 用 要 求 ， 时 加 入 配 合 剂 还 可 以 降 低 其 成 设 计 的 水 平 为 止 。 同 本 。 胶 配 合 剂种 类很 多 ， 它 们 的 性 质 和 橡 按 用 途 可 分 为 ： 化 剂 、 进 剂 、 性 剂 、 老 硫 促 活 防 交 联 程 度 的 增 加 而 逐 渐 下 降 ， 合 硫 量 越 结 大交联程度越高 ， 胶 的伸长率就越 低。 橡
物 质 叫 做 配 合 剂 。 入 配 合 剂 的 目的 是 为 加
对 透 气 性 的 影 响 ： 胶 的 交 联 程 度 增 橡
急 剧 下 降 。 硫 磺 用 量 很 高 的硬 质胶 中 ， 在 抗 加 后 ， 网状 结 构 中的 空 隙逐 渐 减 小 ， 气体 在 弱 ， 以 通 常 为 未 经 硫 化 的 橡 胶 比 硫 化 橡 所 对 耐 热 性 的 影 响 ： 们 现 在都 知 道 ， 我 橡
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在温度为 160 , 频率为 100r/ min, 转动角度 为 0. 2 的条件下对 NR 进行硫化, 硫化时间分别 为正硫化时间的 0. 5 倍、 1 倍和 2 倍。不同硫化 时间时硫化前后弹性扭矩 S 、 粘性扭矩 S 和损耗 因子 t an 的变化如表 1 所示。
表1
S S
最小 ,
不同硫化时间 NR 的 S 、 S 和 tan 转子转动角度为 1。 橡胶动态性能的 RPA 分析 : 混炼胶停放 8h 后用 RP A2000 进行动态性能分析。测试条件如 下: 温度 160 , 频率 100r/ m in, 转动角度 0. 2 。 频率扫描 : 温度 60 , 转动角度 0. 5 , 频率范 围 6~ 1800r/ min; 应变 扫 描: 温 度 60 , 频 率 60r/ min, 应 变 0. 27% ~ 98% 之间; 温度扫描 : 频率 60r/ m in, 转动角度 0. 5 , 温 度 60 ~ 120 。
摘
要 : 用橡胶加工分析仪 ( RPA ) 分析硫 化程度 对天然橡 胶未硫 化胶和 硫化胶 的动态 性能的 影响。结果 表
明 , 未硫化胶的弹性模量、 粘性模量均随着剪切频率的增加 而增大 ; 按 0. 5 倍工 艺正硫化时 间进行硫 化时 , 硫 化胶的交联网络已经基本形成 ; 按 2 倍工艺正硫化时间进 行硫化时 , 交联程度下降 , 硫化返原明显。与达到工 艺正硫化时间的硫化胶相比 , 硫化时间分别为 2 倍 t90 、 0. 5 倍 t 90 的硫 化胶的弹 性剪切 模量随 剪切频 率、 温度 的增加而增大 , 随剪切应变的增加而降低 ; 应变对未硫化胶动态性能的影响不明显。 关键词 : 天然橡胶 ; 动态性能 ; 硫化程度 ; RP A 中图分类号 : T Q330 7 文献标识码 : A 文章编号 : 1005- 4030( 2007) 05- 0028- 03
2007 年
毕薇娜等
硫化程度对天然橡胶动态性能的影响
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2 结果与讨论 2. 1 硫化程度对硫化胶 S 、 S 和 tan 的影响
响应速度也很慢, 即应变滞后于应力的现象明显, 弹性和粘性剪切模量 均随剪切频率 的增加而增 大, 而损耗因子远 远高于硫化胶的。 NR 硫化胶 由于形成的交联键的作用 , 其形变对应力的响应 速度加快 , 因此弹性模量在频率的变化范围内变 化不 如 混 炼 胶 明 显 , 只 有 在 剪 切 频 率 超 过 约 300r / min 时有小幅增长。硫化程度 相差不大的 硫化胶的弹性模量的变化也不明显。 2 倍正硫化 时间的硫化胶由于硫化返原严重, 硫化胶的交联 密度下降得多, 其弹性剪切模量比 0. 5 倍和 1. 0 倍硫化的硫化胶的低。随着剪切频率的提高 , 混 炼胶的弹 性模量 增加 幅度大 于粘性 模量, 因而 t an 随频率的 增大而减小; 对硫化胶 , 由于剪切 频率过高时, 应变来不及对应力作出响应, 因此在 高频区, 随频率的增加, 损耗因子略有升高 , 且交 联密度越大, 损耗因子越低。
图2 不同硫化程度的 NR 的动态性能对应变的依赖性
降低 ; 不同硫化程度的硫化胶 , 其弹性模量、 粘性 模量、 损耗因子随频率的增加而增大。 应变对未硫化胶的影响不明显 ; 硫化胶的弹 性模量随应变的增加而降低, 在低应变区硫化胶 的粘性模量和损耗因子随应变增加而降低 , 应变 超过约 14% 后, 其随应变的增 加反而升高; 温度 对未硫化胶、 硫化胶的影响与频率的影响有很好 的相关性。
硫化程度的硫化胶的粘性模量均随温度的上升而 下降 , 引起损耗因子的降低。
图3
不同硫化 程度的 NR 的动态性能对温度的依 赖性
3 结论 硫化胶的动态性能对硫化程度有一定的依赖 性。 0. 5 倍工艺正硫化时间硫化已达工艺正硫化 的 91% , 交联网络基本形成 , 2 倍工艺正硫化时间 时硫化返原明显, 返原率达 12. 4% 。 未硫化胶的弹性模量、 粘性模量均随剪切频 率的增加而增大, 损耗因子随剪切频率的增加而
收稿日期 : 2006- 12- 12 作者简介 : 毕薇娜 ( 1981- ) , 女 , 山东淄博人 , 硕士研究生。 * 通讯联系人。
[ 4] [ 1~ 3]
1. 3
试样制备
胶料混炼在 160 320m m 双辊开炼机上进 行。先将 NR 薄通 13 遍, 待均匀包辊后加入配合 剂。先加小料 ( 促进剂、 氧化锌、 硬脂酸 ) , 包辊混 炼 2min, 翻炼 3min, 最后加硫黄 , 混炼 1min。薄 通 3~ 5 次后下片。混炼温度前辊为 50~ 55 , 后辊为 45~ 50 。 1. 4 主要设备及仪器 160 320m m 双 辊开炼 机, 上 海轻 工机械 技术研究所; 硫化仪 ODR2000, 台湾高铁检测仪 器有限公司; 橡胶加工分 析仪 RPA2000, 美国阿 尔法公司。 1. 5 性能测试 硫化曲线的测定 : 混炼胶停放 8h 后用硫化仪
参考文献 : [ 1] 王贵 一 . RPA 2000 橡胶 加工 分析 仪在 橡胶 研究 中 的应 用 [ J ] . 特种橡胶制品 , 2001, 22( 1) : 56- 62
2. 4
不同硫化程度的 NR 动态性能对温度的依赖性 图 3 是 N R 混炼胶和不同程度的 N R 硫化胶
的动态性能随测试温度的变化。 未硫化胶表现出明显的粘性流体的特点, 由 于线性分子没有交联点的限制, 分子间作用力随 温度的升高而降低, 因此其弹性模量、 粘性模量均 随温度的升高而下降 , 损耗因子则因为粘性的增 加而增大。硫化胶的 弹性模量随温 度升高而增 大, 且硫化程度越高的硫化胶的弹性模量越高 , 由 于温度升高, 链段的弹性回复能力提高 , 因此不同
图 1 不同硫化 程度的 NR 动态性能对频率的依 赖性
2. 3
不同硫化程度的 NR 动态性能对应变的依 赖性
图 2 是混炼胶和不同程度的硫化胶的动态性 能对应变振幅的依赖性。 与混炼胶 动态性能对应 变振幅的依 赖性不 同, 由于交联键对链段运动性的限制, 使硫化胶的
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特种橡胶制品
第 28 卷
第 28 卷 第 5 期 2007 年 10 月
特种橡胶制品 Special P ur po se R ubber Pr oducts
V o l. 28 No . 5 October 2007
工艺 设备
硫化程度对天然橡胶动态性能的影响
毕薇娜, 赵 菲 , 翟俊学 , 赵树高* 266042) ( 青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室 , 山东 青岛
硫化是橡胶由线形大分子通过交联反应形 成三维网状结构的过程 , 是橡胶最重要的加工工 艺之一, 硫化程度的高低直接影响硫化胶的使用 性能。天然橡胶 ( NR) 因加工性能和综合物理机 械性能优良而获得广泛应用, 但用硫黄硫化时 , 尤 其是高温硫化会出现硫化返原现象, 对硫化胶的 性能产生影响。橡胶加工分析仪 ( RPA ) 可以在 较宽的频率和较大的应变、 温度范围内对未硫化 胶和硫化胶 的动 态性 能进 行研 究 。本 文用 RPA 分别对天然橡胶混炼胶和不同程度的硫化 胶进行频率、 应变、 温度扫描, 考察硫化程度对天 然橡胶弹性、 粘性剪切模量和损耗因子的影响 , 希望能对橡胶的硫化有更深的理解, 并对橡胶硫 化及其他加工条件的制定提供一定的依据。 1 实验 1. 1 原材料 NR, 1 号烟片胶, 马来西 亚产; 硫黄、 促进剂 NS、 活化剂氧化锌 ( ZnO) 、 硬脂酸( H St ) 均为市售 工业级产品。 1. 2 基本配方 ( 质量份) NR 100, 硫黄 2. 0, ZnO 5. 0, 硬脂酸 2. 0, 促 进剂 NS 1. 0。
第5期
弹性模量高于未硫化胶的 , 而粘性模量则低于未 硫化胶的。在相对较低的应变下, 硫化胶的弹性 模量就随应变的提高而降低, 尤其是硫化达到一 定程度后 , 这种下降的趋势更明显。而对硫化返 原严重的硫化胶 , 模量的变化并不明显。由于配 方中没有添加补强和填充剂, 因此弹性模量随应 变振幅的增加并没有出现明显的 P aney 效应。弹 性模量约在应变为 7% 时趋于稳定。在高应变振 幅下 ( 应变振幅超过 28% 后 ) , 弹性模量进一步降 低。
0. 5t 90 0. 02 2. 36 2. 34 0. 07 0. 02 3. 018 0. 009 1. 0t 90 0. 01 2. 40 2. 39 0. 06 0. 01 3. 737 0. 002 1. 0t 100 0. 01 2. 59 2. 58 0. 05 0. 01 4. 586 0. 001 2. 0t90 0. 01 2. 27 2. 26 0. 05 0. 035 4. 586 0. 012
硫化时间 d Nm dN m
硫化 后 ,
S , dN m S S
最小 ,
d Nm dN m
硫化 后 , 最小
t an t an
硫化后
在未添加补强和填充剂的条件下 , 橡胶硫化 前后最低和最高扭矩差基本能反映由于橡胶硫化 形成的交联键的多少。由表 1 可以看出, 未硫化 胶为线性结构, 其粘性扭矩比弹性扭矩高, 损耗因 子大 , 呈现粘性材料的流变特性。硫化时间不同, 得到的硫化胶的硫化程度不同。工艺正硫化时间 的最 高 扭矩 达到 理 论正 硫 化时 间 最高 扭 矩的 93% ; 0. 5 倍工艺正硫化时间硫化时的最高扭矩 达到 2. 36dNm, 达到理论正硫化时间硫化最高扭 矩的 91% , 硫化程度较高 , 交联网络已经基本形 成; 2 倍工艺正硫化时间硫化时硫化返原明显 , 返 原后弹性扭矩由理论正硫化时的最高扭矩 2. 59 dNm 降为 2. 27 dN m, 返原率达 12. 4% , 甚至低 于 0. 5 倍工艺正硫化时间的硫化胶。不同硫化程 度的硫化胶的损耗因子也因为交联密度的不同而 不同 , 硫化程度越高的硫化胶的损耗因子越低。 2. 2 不同硫化程度的 NR 动态性能对剪切频率 的依赖性 很多橡胶制品在加工和使用的过程中都要受 到动态的交变应力的作用 , 因此考察混炼胶和硫 化胶在动态应力或应变下性能的变化规律 , 对拟 定橡胶的加工条件有一定的参考价值。 图 1 是混炼胶和不同硫化程度的硫化胶的动 态性能随剪切频率的变化规律。 可以看出, 随着剪切频率的增加, 由于未硫 化胶料中橡胶呈线性粘性分子, 没有交联键的弹 性回复作用, 弹性低 , 即使在低频下对外界刺激的