硫化体系对NBR胶料性能的影响_王勇
硫化、补强体系对丁腈橡胶压缩耐寒系数、耐油性能的影响
２ ． １ 配方 设 计 对压 缩 耐 寒 系数 和 耐 液 体 性 能的影 响
主 体材 料选用 丁腈 橡胶 Ｎ２ ５ ０ Ｓ ， 采用 了不 同 的硫化 体系 和补 强体 系 。
２ 、结果 与讨论
表 １ 、试 验 配 方
（ ２天津市质量监督检验站第 四十二站 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ４ ）
摘要 ：研 究 了在低 温环境 下使 用的丁腈橡胶 的硫化体 系、补 强体 系对产品压缩耐寒 系数和耐液体性能的影响。结果 表 明 ，硫化体 系宜采用过氧化物 与硫磺硫化体 系并 用，补强体 系采 用细粒子炭黑与粗粒子炭黑并 用，制造过程 中要控制
试 验配 方和 试验 结果 见表 １ 、表 ２ 。
表２ 、各项性能测试结果
硫 化 、补 强体 系对 丁腈 橡胶 压缩 耐寒 系数 、耐 油性 能 的影 响
２ ． １ ． １硫 化体 系
２ ． ２塑炼 、混炼 工序
１ 配 方至 ４ 配 方分 别 是 普通 硫 磺 硫 化 体系 和 有效硫 磺硫 化 体系 ， 过 氧化 物 并用硫 化体 系和 过 氧化物 硫 化体 系 ，从 压缩 耐寒试 验 结果 看 ，１
事 技 术和 管 理 工作 。
机械 有 限公 司 ） 。
１ 。 ３测试 方法
压缩 耐寒 系 数按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ６ ０ ３ ４ ． １ ９ ８ ５测试 ；硬 度按 ＧＢ ／ Ｔ ５ ３ １ ． １ － ２ ０ ０ ８测试 ；伸长 率 、拉伸 强度
橡 塑 资 源 利 用
按 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ２ ８ — ２ ０ ０ ９ 测 试 。 耐 液 体 试 验 按 ＧＢ ／ Ｔ １ ６ ９ ０ ． ２ ０ １ ０ 测 试 。 低 温 脆 性 试 验 按
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。
不同硫化工艺对CRNBR共混胶热油老化前后力学性能及胶管扣压性能的影响
根据实际图纸参数建模、装配、赋予材料参数、 设置分析步、划分网格、设置边界条件与加载，最后 提交有限元软件 Abaqus 进行计算分析并导出计算结 果，胶管扣压前模型如下图 1 所示，图 2 为胶管扣压 后内胶应力集中单元及不同节点的选取。
图 1 胶管扣压前模型
图 2 扣压后内胶应力集中单元及节点选取
2 结果与分析
2.1 预硫化不同时间对 CR/NBR 硫化特性的 影响
由硫化特性数据可反映交联程度的高低、t10 及 t90 的长短，由表 1 数据可知 ：0# 最大转矩值最大 18.57， 转矩差值最大 14.25，表明其在硫化过程中硫化程度 较高，而 1#、2#、3# 及 4# 最大转矩值依次减小，最
Mises 应力减小。
关键词 ：预硫化 ；CR/NBR ；仿真 ；共混法
中图分类号 ：TQ330.63
文章编号 ：1009-797X(2021)17-0019-04
文献标识码 ：B DOI:10.13520/ki.rpte.2021.17.006
丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈的共聚物，属于碳链 不饱和极性橡胶，强极性单元使 NBR 具有一定的耐热 性能与耐油性能，广泛应用于胶辊、胶管等各种产品 中，在热油老化后，NBR 交联密度明显增大，物理机 械 性 能 下 降， 如 扯 断 伸 长 率 明 显 降 低 [1] ；CR 热 油 老 化后，扯断伸长率变化较小，将 CR 与 NBR 并用以期 实现两种橡胶优势互补，但两种不同胶种混炼，由于 小料对两相的亲和力不一样，出现分散不均匀的现象， 导致两相硫化速度不一致，硫化程度不一样，模量差 别较大，物理机械性能并不理想。通过往期实验发现， 在后期老化过程中，NBR 模量也明显增大，而 CR 模 量略有降低，模量的不匹配导致并用胶热油老化后的 综合性能并不能很好的改善，为使得两相模量得以匹 配，本文研究通过预硫化手段，预先硫化 CR 相，使 其获得一定的交联程度，同时降低 NBR 相交联程度， 以实现 CR 与 NBR 两相匹配，从而改善其综合性能。
硫化体系对丁腈橡胶阻尼材料性能的影响
硫化体系对丁腈橡胶阻尼材料性能的影响
何欢;郑方远;刘超
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】采用不同配方制备了丁腈橡胶(NBR)混炼胶及其硫化胶,利用应变分析及力学分析等方法研究了不同硫化体系NBR混炼胶及其硫化胶的性能。
实验结果表明,对于NBR混炼胶,随交联键含量的减少,硫化速率先增大后减小、硫化程度降低;随硫磺含量的增大,交联密度、硫化速率、硫化程度均增大;随酚醛树脂用量的增加,硫化程度增大。
对于NBR硫化胶,随交联键含量的减少,拉伸强度和硬度降低,玻璃化转变温度(Tg)降低,最大阻尼因子增大;随交联密度的增加,拉伸强度和硬度逐渐增加,Tg升高,最大阻尼因子增大,阻尼温域变窄;采用酚醛树脂硫化,Tg大幅向高温区移动,最大阻尼因子降低,硬度较高,但拉断伸长率降低。
【总页数】5页(P63-67)
【作者】何欢;郑方远;刘超
【作者单位】中国石化北京化工研究院燕山分院橡塑新型材料合成国家工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.7
【相关文献】
1.硫化体系对NR/NBR阻尼材料性能的影响
2.硫化体系对橡胶减震材料动态阻尼性能的影响
3.不同硫化体系天然橡胶阻尼减震材料的硫化动力学及性能研究
4.硫化体系对丁腈橡胶/氢化丁腈橡胶并用胶性能的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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
【相关文献】
1.硫黄硫化体系对IIR/EPDM共混胶耐热老化性能的影响
2.硫化体系对EPDM耐热老化性能的影响
3.金属氧化物对单组分缩合型室温硫化氟硅橡胶耐热空气老化性能的影响
4.硫磺用量对环氧化天然橡胶耐热空气老化性能的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同硫化体系对NR、NBR、EPDM硫化胶撕裂强度的影响
・ ８・
《 东橡 胶 》 ２ ０ 广 第 ６期 ０ ６年
不 同硫 化 体 系对 Ｎ 、Ｎ Ｒ Ｐ Ｍ Ｒ Ｂ 、Ｅ Ｄ
硫化胶撕裂强度的影 响
吴 向东 缪桂 韶
（ 华南理工大学高分予系，５０ ４ ） １６ １ Ｎ 是人们最早使用的橡胶，同时又是理 Ｒ 论上研究得最多的橡胶，在很多教科书以及 专著中， 往往是以Ｎ 为代表， Ｒ 对橡胶的性能、 配方、 加工工艺等方面进行叙述。 随着科技的 进步， 很多性能、 用途各异的橡胶种类已被合 成 。由于它 们 的化学组 成 、 构不 同，表现 出 结 在物理性能、配方、加工工艺等方面与 Ｎ 有 Ｒ 很多的不 同之处。这些差异在很多文献资料 中亦有所叙述。但对不同硫化体对不同种类 橡胶 的 撕裂 强度 的影 响未 见详 细 的报道 。本
由表 １ 以看到 ， 硫磺 一Fra bibliotek进剂 硫化 的 可 用 Ｎ ， 化胶无 论 是直 角型 撕裂强 度 ， 是裤型 Ｒ硫 还
化物 的基 础上 加入 少 量硫 磺 ，其 撕裂 强度 并
撕裂强度 ， 比过氧化物交联高得多。 都 在过氧
没有得到改善。 硫磺 一促进剂 交联 的天然 胶硫 化胶 具有
双键上地碳原子无推 电子地 甲基存在， Ｂ 中 ＮＲ 丁二烯链节上的二个 Ｇ 一次甲基上的氢原子 ｃ
具 有相 同 的反 应活 性 ，双 键上 亦 可 以进行 加
５，萜烯树脂 ３ ０ ，环烷油 ４ ５ Ｅ Ｉ 硫磺 １５ Ｐ： ．，促进剂 Ｃ ，促进剂 Ｚ１ Ｄ ，促进剂 Ｔ ．，促进剂 Ｂ ＭＩ Ｔ １５ Ｚ１
Ｎ Ｒ２： Ｃ １． Ｄ Ｐ ５
硫 磺三种硫 化 体系交 联 Ｎ 、Ｎ Ｒ ＰＭ Ｒ Ｂ 、ＥＤ ，并
对试验结果作出初步的解释，以期引起更深 入的研究探讨 。
硫化体系对丁腈与丙烯酸酯并用胶用作金属密封垫片性能的影响
Ａｂｔａ ｔＴ ｅｎｔｌ ｒｂ ｅ Ｎ Ｒ）ａ ｄａｒｌ ｂ ｅ Ａ Ｍ）ｂｅｄ ｓｄａ ｔ ｅｌ ｇｇ ｓｅｓｗ ｒ ｓｒｃ ：ｈ ｉｉ ｕ ｂ ｒ（ Ｂ ｒｅ ｎ ｃｙ ｃｒ ｂ ｒ（ Ｃ ｉｕ ｌ ｓｕｅ ｓｍｅ ｌｓａ ｎ ａｋ ｔ ｅｅ ｎ ａ ｉ
ｃ ｒ ｄ ｂ ｏ ｐ ｓ ｌ ｒ ｓ ｌ ｒ ＤＣ ／ ｃ ｅｅ ａｏ ｎ ｃ ｒｎ ｇ ｎ ／ ｕ ｆ ｒ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｒ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ Ｔ ｅ ｅｆ ｃｓｏ ｅ ｕ ｅ ｙ ｓ ａ ／ ｕｆ ，ｕ ｕ ／ Ｐ ａ ｃ ｌ ｒｔ ｒ ｄ ３ ｕ ｇ ａ ｅ ｔ ｓ ｌ ／ ｃ ｅｅ ａｏ ，ｅ ｐ ｃ ｉ ｌ ． ｈ ｆ ｔ ｆ ｈ ｕ ｆ ａ ｉ ｕ ｖ ｅ ｔ
关键词 ： 复合硫化体系 ； 丁腈橡胶 ； 丙烯酸酯橡胶 ； 属密封垫 片 ； 金 涂层
中 图分 类 号 ： Ｑ ３ ． Ｔ ６０ ７ 文献标志码 ： Ａ
Ｅｆｅ ｔｏ ｆｅ ｅ ｔ Ｃｕ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｆ ｃ ｆＤｉ ｒ ｎ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ ｎ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｆ ＮＢＲ／ＡＣＭ ｅ Ｂｌ ｎ ｓ Ｕｓ ｄ ａ ｈｅ Ｃｏ ｔｍ ｅ ａ ｅ ｌ ｇ Ｇａ ｋ ｔ ｅ ｄ ｅ ｓ ｔ ａ － ｔ ｌＳ ａ ｉ ｓ ｅ ｎ
文章编号 ：０ ６— ４ ６ ２ １ ） １ ０ ０ ０ １０ ０ ５ （０ ２ ０ — ０ ５— ５
硫 化 体 系对 丁腈 与 丙烯 酸 酯 并 用胶 用作 金 属 密 封 垫 片性 能 的影 响
秦朝 燕 ， 邱俊 明， 邱祖 民
３ ） ３０ １
ｅ ｉ ｓｔ ａ ｈａ ｆｃ ｒ ｄ ｂ ｏ ｐ ｕ ｆ ｒ ａ ｄ ｓ ｌｕ ／ＤＣＰ ｃ ｅｅ ａｏ ｙ ｔｍｓ Ｗ ｈｅ ｈ ｏ ｔ ｎ ｆ３ ｃ ｒｎ ｇ ｎ ｔ ｒ ｅ ｈ ｎ ｔ ｔｏ ｕ ｅ ｙ ｓ ａ ／ｓ ｌｕ ｎ ｕ ｆ ｒ ／ａ ｅ ｌ ｒ ｔｒ ｓ ｓｅ ． ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｕ ｇ ａ ｅ ｔ ｉ ｗａ ｔ ｅ ＮＢＲ ｎ ｓ ５ ｇ，ｈ ａ ｄ ＡＣＭ ｌ ｎ ｓｈ ｄ ｂ ｔｅ ｃ ａ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｉｓｏ ａ ｅ ｉｔ ｎ ｅ， ｉ ｒ ｓｓａ ｃ ｎ ｉｕｉ ｅ ｂ ｅ ｄ ａ ｅｔｒｍｅ ｈ ｎｉａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆｈｅ ｔｒ ｓｓａ ｃ ｏ ｌ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ａ ｄ ｌ ｄ ｒ — ｔ ｑ
发泡体系和硫化体系对NBR海绵性能的影响
发泡体系和硫化体系对NBR海绵性能的影响
刘永军;朱景芬;赵玉中
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2005(52)11
【摘要】探讨发泡体系、硫化体系以及混炼胶门尼粘度和硫化条件对NBR海绵性能的影响.结果表明,采用硫黄/硫化剂DTDM/促进剂CZ/DM/PZ/ZBX硫化体系与发泡剂H/OBSH/BK-1/碳酸氢铵水溶液/尿素发泡体系配合,混炼胶的门尼粘度[ML(1+4)100 ℃]控制为45～60,硫化条件为170 ℃×8 min时,胶料的硫化速度与发泡速度匹配,海绵的闭孔率大,泡孔极小且分布均匀,表面光滑,表观密度和压缩永久变形较小.
【总页数】4页(P660-663)
【作者】刘永军;朱景芬;赵玉中
【作者单位】中国石油兰州石化公司,石油化工研究院,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州石化公司,石油化工研究院,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州石化公司,石油化工研究院,甘肃,兰州,730060
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.4+6;TQ330.38+5/+7
【相关文献】
1.发泡剂和硫化体系对NR/SBR并用海绵胶性能的影响 [J], 毕雪玲;田斌;王付胜;王洁炜;周琼
2.硫化体系对动态硫化HPVC/NBR\r热塑性弹性体性能的影响 [J], 刘世军
3.硫化体系对NBR耐油性能和动态性能的影响 [J], 宋成芝;杜爱华;车永兴;张志广
4.含ZnO硫化体系下共混比对NBR/ACM共混胶性能的影响 [J], 林尧;薛斌;李长皓;邓涛
5.硫化体系对NBR/橡塑合金复合材料性能的影响 [J], 王晨阳;孙臻豪;邓涛
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硫化体系对NBR 胶料性能的影响王 勇,周 琦,高新文,辛振祥＊(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 266042) 摘要:试验研究7种硫化体系对NBR 胶料性能的影响。
结果表明,在普通硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系、过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系、无硫硫化体系和平衡硫化体系中,半有效硫化体系胶料具有合适的焦烧时间、较短的正硫化时间、较高的拉伸强度和撕裂强度以及优良的耐老化性能。
在半有效硫化体系中,硫黄/促进剂NOBS 用量比为1/1、硫黄用量为1.4～1.8份时,NBR 胶料具有较好的综合性能,符合油封制品的实际要求。
关键词:NBR ;硫化体系;油封制品 中图分类号:T Q330.38+5;TQ333.7 文献标识码:B 文章编号:1000-890X (2008)01-0028-03 作者简介:王勇(1981-),男,山东泰安人,青岛科技大学在读硕士研究生,从事橡胶配方优化设计。
＊通讯联系人 NBR 具有良好的物理性能及优异的耐油、耐老化性能,是许多油封制品的首选材料。
NBR 硫化体系根据制品的不同用途而改变,但大部分仅从理论上分析后即采用普通硫化体系,很少用实际试验进行验证。
本工作研究在只加入硫化体系的条件下,不同硫化体系对NBR 胶料性能的影响,以期得到一个最佳的硫化体系及硫黄用量。
1 实验1.1 主要原材料NBR ,牌号4155,德国拜耳公司产品;炭黑N550,青岛德固赛化学有限公司产品;氧化锌,柳州富鑫化工有限公司产品;硬脂酸,天津市同鑫化工厂产品;助交联剂CAM V ,南昌翊成化工有限公司产品。
1.2 试样制备在NBR 纯胶中只加入硫化体系进行平行试验。
硫化体系特征见表1。
胶料在开炼机上混炼,辊温为50～60℃。
试样在25t 电热平板硫化机上制备,硫化条件为150℃×t 90。
1.3 主要设备与仪器X (S )K -160型开炼机,上海双翼橡塑机械有限公司产品;HS 1007-RTM O 型自动硫化机,佳表1 硫化体系特征份组 分硫化体系类型A B C D E F G硫黄21.20.600.401.6促进剂CZ100001促进剂TM T D 0.80000.51.80.8促进剂NOBS 0120020促进剂TET D 00.210000硫化剂DCP 00031.500助交联剂CAM V 00020.500偶联剂Si690000003硫化剂DTDM 0000020促进剂DM 00001.500氧化锌5550500硬脂酸1111 注:A —普通硫化体系;B —半有效硫化体系;C —有效硫化体系;D —过氧化物硫化体系;E —硫黄/过氧化物并用硫化体系;F —无硫硫化体系;G —平衡硫化体系。
鑫电子设备科技有限公司产品;UM -2050型门尼粘度仪,台湾优肯科技股份有限公司产品;GT -M2000-A 型硫化测定仪和AI -7000S 型电子拉力机,台湾高铁科技股份有限公司产品。
1.4 性能测试各项性能均按相应的国家标准进行测定。
2 结果与讨论2.1 硫化体系类型对NBR 胶料性能的影响2.1.1 硫化特性硫化体系类型对NBR 胶料硫化特性的影响如表2所示。
从表2可以看出,半有效硫化体系胶料具有28橡 胶 工 业 2008年第55卷第1期表2 硫化体系类型对NBR胶料硫化特性的影响(150℃)项 目硫化体系类型A B C D E F G门尼粘度[M L(1+4)100℃]26.627.426.523.825.227.023.1 M L/(N·m)0.160.170.160.160.150.170.16 M H/(N·m)3.233.213.063.003.103.103.45 t10/min1.903.236.434.023.124.206.52 t90/min8.5710.3021.9014.1017.3518.4321.53 V c/min-10.150.140.060.100.070.070.07 注:同表1。
合适的焦烧时间和较短的正硫化时间以及优良的操作安全性,同时还能保证较高的生产效率,在实际生产中最具可行性。
平衡硫化体系胶料的V c 比普通硫化体系小,而且t90明显延长,这是由于在偶联剂Si69/硫黄/促进剂硫化体系中,硫黄硫化速度快,在超过了正硫化后的长时间范围内,硫化返原导致交联密度下降的部分刚好由偶联剂Si69生成的新多硫键和双硫键补偿,从而使整个交联密度保持常量。
过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系和平衡硫化体系胶料的门尼粘度低于其它硫化体系,这是因为平衡硫化体系中含有偶联剂Si69而增塑,过氧化物硫化体系和硫黄/过氧化物并用硫化体系中硫化剂DCP在100℃熔化而起增塑作用。
2.1.2 物理性能硫化体系类型对NBR硫化胶物理性能的影响如表3所示。
从表3可以看出,平衡硫化体系硫化胶的拉表3 硫化体系类型对NBR硫化胶物理性能的影响项 目硫化体系类型A B C D E F G邵尔A型硬度/度60626168686361 100%定伸应力/M Pa1.221.181.161.121.201.101.05拉伸强度/M Pa2.562.492.051.922.102.062.78拉断伸长率/%260248240199214237263拉断永久变形/%18161620191222撕裂强度/(k N·m-1)1212171111915 90℃×24h热空气老化后 邵尔A型硬度变化/度+4+2+5+1+1+2+3 100%定伸应力/M Pa1.181.041.301.031.221.141.25 拉伸强度/M Pa2.332.302.361.862.021.942.28 拉断伸长率/%226221287175198213216 注:同表1。
伸强度比其它硫化体系都高,这是由于平衡硫化体系中采用了偶联剂Si69,在与硫黄、促进剂等摩尔比条件下硫化胶的交联密度处于动态常量状态,把硫化返原降低到最小程度或消除了返原现象。
该体系在较长的硫化周期内交联密度是恒定的,因而具有良好的性能[1]。
有效硫化体系、过氧化物硫化体系和硫黄/过氧化物并用硫化体系均具有较低强度是由于交联键类型不同所致。
一般常见的交联键类型如表4所示。
从表4可以看出,普通硫化体系产生的多硫表4 交联键类型交联键类型硫化体系键能/(kJ·m ol-1)—C—C—过氧化物351.7—C—S—C—有效硫化体系284.7—C—S2—C—半有效硫化体系267.9—C—S x—C—普通硫化体系<267.9交联键—C—S x—C—键能较小,过氧化物硫化产生的碳-碳交联键键能最大。
当网络发生形变时,应力分布不均匀,键能较大的,如—C—C—和—C—S—C—首先承受应力;随之链段在低伸长下断裂,产生分子链的流动,增大了分子网络的不29王 勇等.硫化体系对N BR胶料性能的影响均匀程度,最终导致整个网络断裂。
以多硫键为主体的硫化胶由于具有应力疏导特性和交联键互换重排反应特性,因此其性能得到提高。
从表3也可以看出,有效硫化体系胶料老化后的硬度变化较大,拉伸强度增大,可能欠硫,说明在有效硫化体系中,采用t90不能达到最佳效果,应适当延长硫化时间。
过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系和无硫硫化体系胶料的耐老化性能均较好,这是因为过氧化物硫化体系和硫黄/过氧化物并用硫化体系交联键以—C—C—键为主,而无硫硫化体系的交联键以单硫键为主,它们都具有很高的键能,因此其耐老化性能较好。
综上所述,半有效硫化体系胶料具有较短的正硫化时间、较长的焦烧时间、较高的拉伸强度和撕裂强度以及优良的耐老化性能。
这是由于半有效硫化体系所形成的交联键是以单硫键和双硫键为主,这种交联键既具有一定的弹性,又有一定的强度,且键能较大,从而提高了耐老化性能。
2.2 半有效硫化体系中硫黄的用量在半有效硫化体系中硫黄/促进剂用量比为1/1,且硫黄用量为1～3份[1],为确定硫黄最佳用量,分别选择1,1.2,1.4,1.6,1.8,2.5和3份硫黄进行试验,结果如表5所示。
表5 硫黄用量对NBR胶料性能的影响项 目硫黄用量/份11.21.41.61.82.53硫化仪数据(150℃) t10/min5.054.984.554.214.013.082.87 t90/min21.1520.7320.6519.8319.5811.489.42 M L/(N·m)0.200.210.220.190.210.210.20 M H/(N·m)10.0210.6911.4211.5612.0012.4312.32邵尔A型硬度/度81838379787881 300%定伸应力/M Pa3.984.124.864.9010.7515.6417.99拉伸强度/M Pa12.9714.4615.0215.8715.9217.2618.05拉断伸长率/%746728610520469391304拉断永久变形/%292011111077撕裂强度/(k N·m-1)54544647444029 注:基本配方为NBR 100,炭黑N550 50,氧化锌 5,硬脂酸 1,增塑剂DOP 8,硫黄/促进剂NOBS 1/1。
从表5可以看出,随着硫黄用量的增大,胶料的焦烧时间和正硫化时间缩短,交联密度增大,硫化胶的拉伸强度增大,拉断伸长率、拉断永久变形和撕裂强度减小。
一般密封件的工作压力为10～15MPa[2],从表5可以看出,硫黄/促进剂NOBS 用量比为1/1、硫黄用量为1.4～1.8份时,硫化胶的拉伸强度达到15MPa左右,而且仍能保持较高的拉断伸长率和撕裂强度,4min的焦烧时间也使加工安全性得到改善,因此具有一定的实用价值。
3 结论(1)在普通硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系、过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系、无硫硫化体系和平衡硫化体系中,半有效硫化体系胶料具有合适的焦烧时间、较短的正硫化时间、较高的拉伸强度和撕裂强度以及优良的耐老化性能。
(2)在半有效硫化体系中,硫黄/促进剂NOBS用量比为1/1、硫黄用量为1.4～1.8份时,NBR胶料具有较好的综合性能,符合油封制品的实际要求。
参考文献:[1]杨清芝.现代橡胶工艺学[M].北京:中国石化出版社,1997:118-127.[2]吕百龄,刘登祥.实用橡胶手册[M].北京:化学工业出版社,2001:699-727.收稿日期:2007-07-3130橡 胶 工 业 2008年第55卷。