不同硫化体系对epdmciir共混胶性能的研究

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1、不同硫化体系对EPDM/CIIR共混胶性能的研究张瑞造谢晴陈巧娜（天津中和胶业股份有限公司、沈阳化工大学）摘要：试验研究了硫黄硫化体系、树脂硫化体系和过氧化物硫化体系对EPDM/CIIR共混胶料性能的影响。结果表明，3种硫化体系均能有效地硫化EPDM/CIIR共混胶。硫黄硫化体系硫化的EPDM/CIIR共混胶常态物理机械性能最好；树脂硫化体系硫化的EPDM/CIIR共混胶高温热老化后硬度变化、拉伸强度变化率以及扯断伸长率变化率变化最小；过氧化物硫化体系硫化的EPDM/CIIR共混胶综合物理机械性能好，尤其是可以获得优异的压缩永久变形。关键词：EPDM，CIIR，并用胶，交联

2、密度，热老化性能，压缩永久变形不同橡胶共混可改善胶料的综合性能，三元乙丙橡胶具有较高的弹性和耐热老化性能，而丁基橡胶具有优良的气密性和耐候性，在三元乙丙橡胶中加入少量的丁基橡胶可以改善三元乙丙橡胶的耐热撕裂性能以及其动态性能。三元乙丙橡胶与丁基橡胶两种橡胶的结构相近，具有相容性和共硫化的可能性。EPDM热老化后逐渐变硬失去弹性，CIIR橡胶的老化是逐渐变软，最后失去原有的弹性。EPDM与CIIR以不同配比共混在一起，无论是交联的破坏或是聚合物的解聚，可以达到性能互补。因此研究这两种橡胶的共混具有一定的实用意义。本工作对EPDM/CIIR共混胶的硫化曲线、力学性能、热老化性能

3、以及高温压缩永久变形进行了研究，并讨论了产生差异的原因。1实验部分1.1主要原材料EPDMS537-3韩国SK；CIIR1240朗盛化学；炭黑N330，卡博特化工（天津）有限公司；石蜡油，北京艾迪尔复合材料有限公司；201树脂，山西省化工研究院；其它均为市售化工产品。1.2主要设备与仪器KL-6"型开炼机，台湾百弘机械有限公司；XLB350×350×3型平板硫化机，青岛海能机械制造有限公司；A1-7000S型电子拉力试验机，M-2000FA型无转子硫化仪，高铁仪器有限公司；LX-A橡胶硬度计，上海六菱仪器厂；H-RUL-45型精密高温试验机，昆山九丰精密机械有限公司；台式测

4、厚表，上海六菱仪器厂。1.3基本配方EPDM/CIIR70/30；炭黑N33060；石蜡油5；氧化锌5；硬酯酸1；硫黄S-80、TMTD-80、MBTS-75、树脂和过氧化物为变量。1.4胶料制备胶料制备在KL-6"型开炼机上进行混炼。将EPDM/CIIR生胶在开炼机上包辊，加入氧化锌、硬脂酸、等加工助剂，随后加入炭黑和石蜡油等，最后加入促进剂和硫化剂。待所有填料加入后，混炼均匀，薄通6遍，放厚辊距下片。胶料停放24h后再返炼、出片。试样在平板硫化机上硫化。1.5性能测试采用M-2000FA型无转子硫化仪测定正硫化时间，胶料邵尔A型硬度按GB/T531—2008测试，拉伸应

5、力应变性能按GB/T528—2009测试，耐热空气老化性能按GB/T3512—2001测试，压缩永久变形按GB/T7759—1996测试。2结果与讨论2.1EPDM/CIIR共混配比的影响EPDM与CIIR具有热力学相容性，其溶解度参数互相接近，EPDM与CIIR可以任意比例混容，但EPDM与CIIR分子上饱和度和极性仍有差异，随CIIR用量增加硫化速度加快。尽管硫黄硫化体系能使以EPDM为主的EPDM/CIIR共混胶实现共硫化，但共混胶的物理机械性能仍比不上EPDM单独硫化时的物理机械性能。从表1可以看出，EPDM/CIIR共混比在80/20～70/30之间共混胶有较好的

6、综合物理机械性能，而且共混胶的压缩永久变形、弹性比EPDM单独硫化时的要好，在这一共混配比范围时两胶相容和共硫化性达到最佳。表1：EPDM/CIIR共混配比对性能的影响项目　EPDM/CIIR配比　100/080/2070/3060/4050/50硫化曲线特征160℃×20minML2.582.492.582.512.64MH19.0816.5115.6214.8713.3tc102:022:031:561:411:44tc9010:3212:0312:3512:2511:55常态性能硬度/邵A度6969686665拉伸强度/MPa16.716.215.116.415.2扯

7、断伸长率/%763671673683658175℃×70h热空气老化后硬度/邵A度7477767574硬度变化/邵A度+5+8+8+9+9拉伸强度/MPa14.911.111.38.47.5拉伸强度变化率/%-10.73-31.41-24.63-48.53-50.13扯断伸长率/%277280290260255扯断伸长率变化率/%-63.7-58.3-56.9-61.9-61.2压缩永久变形150℃×22h(压缩25%)%81.1273.0472.5876.1576.52.2硫黄硫化体系各组份的影响2.2.1硫黄用