用TMPTA改善过氧化物硫化EPDM性能的研究

第４期　谭湘等．用ＴＭＰ１ｌＡ改善过氧化物硫化ＥＰＤＭ性艟的研究　用ＴＭＰＴＡ改善过氧化物硫化ＥＰＤＭ　性能的研究　

ｃ７　Ｔ　／　拇－在Ⅱ　白凝黑砬料埘过氧化物硫化体系中，加＾三羟甲蓦丙烷三丙烯酸胥（ｎ　ＰＴＡ）荫簪　建　ｆ　

美－调　ＥＰＤＭ，￣丽’　群＇＝　舶砘叱，’　蟊　一化二　时，　ｎ　二　：　’　

释放出具有恶臭味的二枯宁，使橡胶加工操作　一ｌ＋（　一１）血　

人员和用户都难以接受。再加上硫化时间长及　ａ　。　正硫化时间难以确定等因素，促使橡胶工业界　式中Ｐｒ——生胶密度；　

寻求一种能克服上述弊病的加工助剂。本研究　Ｐｓ——溶剂密度；　采用三羟甲基丙烷三丙烯酸醋（ＴＭｆｒＩ＇Ａ）部分　ａ——§　方胶料中生胶质量分数　替代过氧化物进行硫化胶各项物理性能试验。　ｍ　——溶胀前试样质量；　

１实验　１．１主要原材料　ＥＰＤＭ，朦号Ｍｉｔｓｕｉ　ＥＰＴ４０４５，第三组分为　亚乙基降冰片烯（ＥＮＢ），日本三井石油化学公　司产品；沉淀法白炭黑，牌号Ｈｉ－Ｓｉｌ　２５５，江西南　吉化学工业有限公司产品；ＴＭＰＴＡ，比利时　ＵＣＢ公司上海代表处提供；其它均为橡胶工业　常用工业品。　１．２基本配方　ＥＰＤＭ　１００；沉淀法白炭黑４０；羟基硅　油４．０；防老剂ＭＢ　０，４；防老剂ＲＤ　３．０；　氧化锌５，０；硫化剂ＤＣＰ　２．０～４．０；ＴＭＰ—　ＴＡ　０－－２、０。　１．３试样制备与性能测试　胶料的混炼按ＡＳＴＭ　Ｄ　３１８４进行；物理性　能按ＧＢ／Ｔ　５２８—９２进行测试；热氧老化性能　按ＧＢ　３５１２－－８３（８９）进行测试，老化条件为１５０　℃×１２０　ｈ。由溶胀试验的数据计算硫化胶的　表观交联密度（ｖ，）。　

作者筒介谭湘，男，２３岁。华南理工大学材料学院高分　子专韭９６缓硬士研究生。　

２结果与讨论　２．１　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ胺料硫　化性麓的影响　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ胶料硫　化性能的影响见表ｌ。由表１可见，加入０．５　份ＴＭＰＴＡ可有效地缩短ｆ９ａ。在硫化过程中，　最小转矩（ＭＬ）变化不大，而最大转矩（Ｍ　）显　著提高。ＭＨ与ＭＬ的差距常用来表征硫化胶　相对交联密度的变化。表１中的数据证明了在　用白炭黑填充的ＥＰＤＭ体系中，ＴＭＰＴＡ不仅　使混炼胶保持了良好的流动性，且有效地提高　了交联密度。ＴＭＰＴＡ作为一种具有三官能度　

衰１　ＴＭＰＴＡ用量对白炭黑填充的Ｉ￣ＰＤＭ胶料　硫化性能的影＿黾　

维普资讯 http://www.cqvip.com 橡胶工业　１９９９年第４６卷　的活性助剂，在橡胶中的作用是减少自由基断　链和歧化反应的发生［　。另外，加成于聚合物　分子上的ＴＭＰＴＡ自由基还可以不损耗地再引　发ＴＭＰＴＡ分子，使分子间自聚，形成“额外交　联”的桥键结构，在此过程中，不消耗过氧化物　引发的聚合物大自由基或降低聚合物大自由基　的活性【　，　，故交联效率显著提高。　２．２　ＴＭ＂ｇｒＡ对白炭黑壤充的ＥＰＤＭ硫化胶　物理性能的影响　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ硫化胶　物理性能的影响见表２。由表２可见，当ＤＣＰ　用量为２．０份时，随ＴＭＰＴＡ用量的增大，硫化　胶的定伸应力和硬度逐渐增大，扯断伸长率逐　渐降低。在ＴＭＰＴＡ用量为０，５和１，０份时，　胶料的拉伸强度分别增加１２．８％和２０．６　０，６，撕　裂强度增加１０％和１９．３％。表中各项性能的　变化表明，ＴＭＰＴＡ有助于硫化胶网络密度的　有效增加及完善。这种变化与表１中ＭＨ与　ＭＩ的差值变化相一致。　

囊２　ＴＭＰ＇Ｉ＇Ａ用量对白炭黑填充的ＥＰＤＭ　麓化胶物理性能的影响　

项　召Ｉ尔Ａ童硬度，度　拉伸强度／ＭＰａ　１００％定伸应力／ＭＰａ　３００％定仲应力／ＭＰａ　扯断伸长率／％　斯曩强度／（ｋＮ·ｍ一　）　

６０　６１　６３　６３　６５　１５　３５　１７　３２　１８．５２　１８．２３　１７．４７　１　１０　１　３８　１　５３　１．６６　１　７２　１　８３　２　８１　３　６２　３　９１　４．３７　７９５　６７２　６１８　５８２　５５５　２９．２２　３２　１４　３４．８６　３４．２２　３３．０２　由溶胀试验得到的硫化胶表观交联密度的　变化表明：当ＴＭＰＴＡ用量分别为０，０　５，１．０，　１．５和２．０份时，表观交联密度为０．１７３，　０．２００，０．２１６，０．２２７和０．２３３。由以上数据可　知，随ＴＭＩ￣Ａ用量的增大，硫化胶的ｖ　值上　升。这与硫化胶定伸应力和硬度随ＴＭＰＴＡ用　量增大而增大的结果相一致。　２。３　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ硫化胶　老化性能的影响　在白炭黑填充的ＥＰＤＭ胶料中，加入一定　量的ＴＭｌＷ＇Ｉ＇Ａ可以提高硫化胶的耐热氧老化性　能。但若ＴＭＰＴＡ用量过大，则可能因老化过　程中橡胶继续交联而对老化性能有所损害。　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ硫化胶老化　性能的影响见表３。由表３可以看出　加入　衰３　ＴＭＰＴＡ用量对白炭黑填充的ＥＰＤＭ　硫化胶热一老化性能的影响　注：硫化条件为１５０℃×１２０　ｈ。　ＴＭＰＴＡ经过１５０℃×１２０　ｈ热氧老化后，当　ＴＭＰＴＡ用量为０．５份时，ＥＰＤＭ硫化胶的拉　伸强度保持率和扯断伸长率保持率达到最大　值。　２．４　ＴＭＰＴＡ对白炭黑填充的ＥＰＤＭ胶料过　氧化物交联剂用量的影响　增大过氧化物用量，可有效提高饱和橡胶　的交联密度。在２．０份ＤＣＰ中加入０．５份　ＴＭＰＴＡ，与单独使用３．０和４．０份ＤＣＰ胶料　物理性能进行对比，结果见表４。由表４可以　看出，２．０份ＤＣＰ中加入０．５份ＴＭＰＴＡ，胶　料的硫化时间比单独使用３．０份ＤＣＰ缩短　４０￣，６，硫化胶的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度　均明显提高，扯断伸长率变化不大。由此可见，　少量加入ＴＭＰＴＡ可以减小ＤＣＰ用量，相应改　善硫化时的操作环境。　衰４　ＴＭＰＴＡ／过■化物体系与单独使用过■化物　体系胶科物理性能对比　３结论　在ＥＰＤＭ／白炭黑胶料的过氧化物硫化体　系中，加入ＴＭＰＴＡ能够迅速提高硫化胶的交　联效率，增大网络密度，缩短硫化时间；当　ＴＭＰＴＡ用量为０．５份时，有助于提高硫化胶　的耐热氧老化性能；在２．０份ＤＣＰ中加入０．５　份ＴＭＰＴＡ可使硫化胶获得最佳的物理性能。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第４新　谭湘等．用ＴＭＰＴＡ改善过氧化物硫化ＥＰＤＭ￣　２０３　参考文献　１　Ｂａｌｄｗｉｎ　Ｆ　Ｂ，Ｓｔｒａｔｅ　Ｇ　Ｖ　Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ　ｅ￣ｔｏｍｅｒｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｔｈｙｌ￣ｅ　ｍａｄ　Ｄｐ纠ｅｎｅ．Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｈｅｍ盯１ｄ　Ｔｅｃｈｎｏ１．，１９７２，　４５（５）｝７０９　２　Ｋ　虹ＲＣ．ＰｅｍｘＳ￣ｃＬｕ１“ｇ　ｅｔｈ　ｌｅ￣ｅ－ｐｒｏｐｙｌｅａｅｄａｓｔ嘎【峨．　

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Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｅｒｏｘｉｄｅ－ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ　ＥＰＤＭ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ＴＭＰＴＡ　ＴａｎＸｉａｎｇ，ＷａｎｇＤｉｚｈｅｎ　ａｎｄＨｅ　Ｓｈａｎ　（Ｓｏｍｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｈｙ　ｎ｛Ｔｅｃｈｒ￣　ｙ，Ｇｕａｒ￣ｚｈｏｕ　５１０６４１）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ—ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ　ＥＰＤＭ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐｅｎｅ　ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ（ＴＭ　ｒＡ）ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｉｎ—　ｃｒｅａｓｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｕｒｉｎｇ　ｃｙｃｌｅ　ｔｉｍｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＭ　ｒＡ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＥＰＤＭ／ｓｉｌｉｃａ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ；ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｒｅｔｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｒｅｔｅｌｍ：ｏｎ　ｏｆＥＰＤＭ　ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅ　ａ￣ｔｅｒ　ａｇｉｎｇｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｈｙ　ａｄｄｉｎｇ０．５　ｐｈｒｏｆＴＭＰＴＡ；ｔ￣ｃｕｒｉｎｇ　ｃｙ　ｃｌｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ＥＰＤＭ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＴＭＰＴＡ（０．５　ｐｈｒ）ｉｎ　ＤＣＰ（２．０　ｐｈｒ）ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　４０％ｗｈｅｎ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　１１ｏ　ＴＭ　ｒＡ　ｉｎ　ＤＣＰ（３．０　ｐｈｒ），ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｕｓ，ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍｅｒ　ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅ　ｉｍｐｍｖｅｄ　ｒｅｌｎａｒｋａｂｌｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ＥＰＤＭ，ｓｉｌｉｃａ，ＤＣＰ，ＴＮＩＰＴＡ　

１９９９年《橡胶市场》征订启事　（橡胶市场）由化工都橡胶工业信息总站主　办，是一份全面反映橡胶工业市场动态的综合　信息刊物。该刊适应市场经济的需要，及时向　订户提供有关投资市场、橡胶及助剂市场、骨架　材料市场、设备和仪器市场、产品市场、技术市　场等有实用价值的信息，是联系生产、经营与用　户的桥梁及纽带。　（橡胶市场）设有方针政策、国内外最新价　格动态、海外消息、贸易机会、供求天地、中外合　资、市场预测、网员之窗、产品市场、新品动态、　调剂余缺、技术转让、行业动态、经营策略、标准　信息、信息服务、专利精选等栏目，其突出特点　是针对性强、信息快、比较实用！是厂长、经理、　营销人员以及科技人员的得力助手。欢迎订　阅。　（橡胶市场）为半月刊，每月１日和１５日出　版，全年收工本费２００．Ｏ０元（含邮费）。　订阅办法：　１、单位及个人均可订阅，份数不限，订款１　次付清。　２、订阅者请按订单要求详细填写，字迹请　务必工整、清晰，以免邮递失误。订单第一联订　阅者留存作报销用；第二、三联请寄回找站，供　记帐和发行之用。　３、订费由银行汇款，请汇至北京橡胶工业　研究设计院，开户银行：北京市工商银行海淀支　行永定路分理处。帐号：０３３００８—７９。　邮局汇款请汇至化工部橡胶工业信息总　站。　详细地址：北京西郊半壁店北京橡胶工业　研究设计院内；联系人：赏琦；邮政编码：　１０００３９；电话：（０１０）６８１８２２１１—２１５０；传真：　（０１０）６８１６４３７１。　化工部橡胶工业信息总站　《橡胶市场）编辑部