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1、第24卷第1期特种橡胶制品Vol.24No.12003年2月SpecialPurposeRubberProductsFebruary2003不同助交联剂在HNBR中的应用1233柯长颢,韩凤兰,李锦山(11中国石油兰州化学工业公司有机厂,甘肃兰州730060;21西北第二民族学院甘肃兰州750021;31四川大学化工学院,四川成都610065)摘要:对比研究了HVA22,TAIC和1,22PB助交联剂在HNBR过氧化物硫化中的硫化特性和硫化胶性能,结果表明:随着HVA22用量增加,最高弹性扭力矩MH迅速增加,而TAIC和1,22PB比较缓慢;当HVA22用量为4份时,t90最短,约6min,
2、低于TAIC和1,22PB的12min左右,超过4份用量,t90又延长,而TAIC和1,22PB的t90则缓慢增加;助剂联剂HVA-2,TAIC和1,22PB用量均为215份时,硫化胶的拉断伸长率分别为178%,212%和228%,均低于空白样的275%,硬度相应增加2～4个单位,但压缩永久变形(A法,150℃×72h)改善,分别为2413%,2017%和1918%,明显低于空白样的36%。关键词:N,N’-间苯基双马来酰亚胺;三烯丙基异氰酸酯;1,22聚丁二烯;共交联剂;HNBR;过氧化物;硫化+中图分类号:TQ330113文献标识码:B文章编号:1005-4030(2003)01-000
3、7-03氢化丁腈橡胶(HNBR)以优异的耐热、耐油、O耐磨和高强度著称,目前,德国Bayer和日本ZeonO2C[1]公司已实现工业化生产,总生产能力8400t/a,O商品牌号分别为Therban和Zetpo1。在国内兰州OO2C石化公司已建成百吨级工业试验装置,可生产加O2C氢度90%和95%两种牌号的产品。对于此类高饱和度的特种橡胶,一般采取过氧化物硫化,业已三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯证明,助交联剂应用于过氧化物配合中,将抑制分(TMPTMA)O子链裂解副反应,并提高共交联性,而且这些助交联剂可改善胶料的耐热、模量、拉伸强度、撕裂强N度和磨耗性,在降低胶料门尼粘度的同时相应增O加硫化胶硬
4、度,并显著改善压缩永久变形[2]。根ONq据其对硫化速度的影响,常用的助交联剂分为两[3,4]O大类,一类是分子中不含烯丙基氢,如甲基丙N,N’2间苯基双马来酰亚胺烯酸酯和N,N’-间苯基双马来酰亚胺等,以加(HVA22)成而非氢取代参与交联反应,另一类则是含有烯类型Ⅱ丙基氢的分子。主要结构示于图1。OO2C1,22聚丁二烯(PB)OO类型ⅠOO2CC2OqO2CC2O三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)O二烯丙基邻苯二酸酯(DAP)3通讯联系人。收稿日期:2002-09-048特种橡胶制品第24卷第1期O表征交联程度的MH可以看出,三种助交联剂的N硫化效率存在很大差异。HVA22弹性扭力矩
5、增ONN加较快,而TAIC和PB则比较缓慢,并且随着用O量的增加,MH的增幅较小。这可能是在共交联三烯丙基异氰酸酯反应中存在着接枝和均聚反应,当用量增大时均(TAIC)聚反应机率增大,在硫化过程中就地形成树脂补O强填充剂,共交联效率降低所致[4]。也说明NONHVA22更易接枝到HNBR基体上,从而提高大N分子自由基稳定性。O212不同助交联剂及用量对硫化速度的影响三烯丙基氰酸酯在硫化仪上于170℃进行硫化特性研究,从(TAC)达到最大弹性扭力矩时所用的t90可以看出,图1过氧化物硫化时常用的助交联剂结构图HVA22的反应速度非常之快,值得注意的是当其1实验用量为4份时,t90约6min,远
6、远低于第二类助交联剂,而当其用量超过4份时,t90又趋于增加,因111原材料此当选用HVA22作HNBR助交联剂时用量不宜HNBR,兰州石化公司产品,牌号LH9902,丙超过4份。TAIC和PB的t90随其用量增大而增烯腈质量分数41%,门尼粘度ML(1+4)100℃加,表明这类助交联剂虽可提高硫化效率但不增110,氢化度95%;PB,兰州石化公司化工研究院[3]加硫化速度,进一步说明两类助交联剂的交联中试产品,乙烯基质量分数75%;HVA22,陕西省机理和效率存在差异。因此在选用第二类助交联咸阳三精工贸有限公司产品;TAIC,湖南浏阳有剂时应综合考虑MH和t90。机合成厂产品;其他为橡胶工
7、业常用助剂。112实验配方(质量份,下同)HNBR100;氧化锌5;硬脂酸1;DOP5;防老剂2;N33020;N55030;DCP3;助交联剂变量(0～8份)。113性能测定橡胶硫化特性按GB123321992,拉伸性能按GB52821998测定,压缩永久变形按GB775921987测定。图3不同助交联剂及用量时的t902◆2HVA22;2■2TAIC;2▲2PB213硫化胶的物理机械性能根据硫化特性研究,
