配方因素对氢化丁腈橡胶性能的影响

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1、万方数据第lO期黄安民等．配方因素对氢化丁腈橡腔性能的影响601配方因素对氢化丁腈橡胶性能的影响黄安民，王小萍，贾德民‘华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)擅要：试验研究硫化剂DcP用量，防老荆品种和话性荆并用对氯化丁腈橡胶(HNBR)性能的影响．结果表明．硫化剂DcP用量为4份时，硫化腔的精理性能和耐热空气老化性能较好；古防老桶445或Mc的硫化腔具有较好的物理性能和耐热空气老化性能·古氯化锌硫化胶的100“定伸应力和拉伸强摩高于告氧化镬硫化胶，耐热空气老化性能低于古氧化镁硫化腔．氧化

2、锌／氧化镁并用可获得较好的物理性能和耐热空气老化性能。美t词：氢化丁腈橡胶#配台剂I物理性能I耐热空气老化性能中围分类号：TQ330．38+5‘TQ333．7文雠标识码：B文章鳙号：1000一890x(2007)10—0601_03氢化丁腈橡胶(HNBR)是NBR的加氢产物，目前主要通过NBR氢化制得。由于HNBR主链的高饱和度，分子链中含有丙烯腈、氢化的丁二烯及少量丁二烯链段，因此它不仅具有NBR的耐油、耐磨和耐低温等性能，还具有更优异的耐热、耐氧化、耐臭氧和耐化学药品等性能“]。HN—BR能经受高温下

3、酸性液／气两相介质腐蚀，表现出油田应用的最佳性能口】，也可用于制造苛刻条件下使用的密封镧品。随着工业技术的不断发展，对材料的性能要求越来越高。为了满足这些要求，除了开发新型原材料外，更主要的是改进胶料配方。本工作研究硫化剂DcP用量、防老剂品种和活性剂并用对HNBR胶料性能的影响。l实验1．1主要原材料HNBR，牌号zetpolz010，丙烯腈质量分数为o．36，饱和度为96％，日本瑞翁公司产品；硫化剂DcP，化学纯，使用前用无承乙醇重结晶提纯，上海化学试剂站中心化工厂产品；防老剂RD，MB和ODA，华星

4、(宿迁)化学有限公司产品；防老剂4，4’一双(口，n一二甲基苄基)二苯胺(445)和N一基金璜目：目家自然科学基金资助珥H‘50573021'，广东省自然科学基金团肌资助项日(39】72)作者筒介：黄安民(1979一)．男，湖南沅旺人．华南理工大学在谴博士研究生．主要从事橡胶纳米复合材料的制备与改性研究．(4一苯氪基苯基)马来酰亚胺(Mc)，广东东莞万泰橡胶公司提供。L2试样制备在X(s)K一160型双辊开炼机(上海橡胶机械一厂产品)上制备混炼胶，辊筒速比为lt1。22。将HNBR在开炼机上塑炼，然后依次

5、加入除硫化剂DcP和炭黑N330以外的其它配合荆，混炼均匀后加入炭黑N330，最后加入硫化荆DCP，打三角包薄通5次下片。混炼胶在YH33—50型四柱油压平板硫化机(上海橡胶机械一厂产品)上硫化，硫化条件为170℃／15MPa׉。1．3性能测试(1)相对交联密度(V，)硫化胶y。采用平衡溶胀法测定，溶剂为丁酮。将已知质量(m，)的试样在丁酮中溶胀至平衡，称取溶胀后试样质量(m-)，按下式计算溶胀平衡试样中硫化胶的V，。式中B——生胶的密度；n——溶剂的密度(丁酮密度为0．805Mg·m一3)；a一配方中

6、生胶的质量分数。(2)物理性能邵尔A型硬度按GB／T531—1999在xY一1型橡胶硬度计(上海化工机械四厂产品)上测定。拉伸性能和撕裂性能分别按GB／T528一1998和万方数据橡胶工业2007年第54卷GB／T529—1999在uT一2060型电子拉力机(台湾优肯科技股份有限公司产品)上测试，拉伸速度为500mm·min～。(3)耐热空气老化性能耐热空气老化试验按GB／T3512—2001在GT-7017型热氧老化箱(台湾高铁科技股份有限公司)中测定，老化条件为178℃×48h．2结果与讨论2．1硫化

7、剂DCP用量硫化剂DCP用量对HNBR胶辩硫化特性的影响如图1所示。gZ3肇癣围l硫化剂DcP用量对HNBR胶料硫化特桎fI阳℃)的影响硫化剂DcP用量(份)t1—2，2—3‘3—4l‘一5；5—6。配方其余组分及用量为rHNBR100，炭黑N33030，氧化锌5，硬脂酸1t防老村RD／MB1／1，助交联荆TAC1．5，促进剂DM1．5。从图l可以看出．随着硫化剂DCP用量的增大，HNBR胶料的焦烧时间和t'o有所缩短，MH明显增大。硫化剂DCP用量对HNBR硫化胶性能的影响如表1所示。从表l可以看出，随

8、着硫化剂DCP用量的增大，HNBR硫化胶的交联密度、硬度和100％定伸应力不断增大，拉伸强度先增大后减小，拉断伸长率、拉断永久变形和撕裂强度明显减小。分析原因认为，过氧化物分解产生的自由基越多，橡胶分子交联越充分，即交联密度增大。当硫化剂DcP用量超过5份时，产生了过多的自由基，从而造成胶料交联过度，拉伸时容易产生应力集中，致使部分交联键首先断裂01，硫化胶的拉断伸长率明显减小，拉俐强度下降。囊l硫化帮DcP用量对HNBR硫化