发泡温度和发泡剂用量对溴化丁基橡胶发泡材料结构与性能的影响.pdf

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1、力口工·应用合CH成IN橡A胶S工Y业NT，H20ET13IC一OR1U～B1B5E，3R6(I1N)D：U51ST～R5Y6发泡温度和发泡剂用量对溴化丁基橡胶发泡材料结构与性能的影响冯钠，梁纪宇。，常素芹(1．大连工业大学纺织与材料工程学院，辽宁大连116034；2．中国皮革和制鞋工业研究院，北京100015)摘要：通过无转子发泡流变仪、扫描电镜以及物理机械性能测试等研究了发泡温度和发泡剂4，4一氧双苯磺酰肼用量对溴化丁基橡胶(BIIR)发泡材料结构与性能的影响。结果表明，随发泡温度或发泡剂用量的提高，BIIR混炼胶的转矩和交联密度均减小，

2、正硫化时间缩短，发泡速率和泡孔内压力明显升高。发泡材料的拉伸强度、撕裂强度等力学性能以及密度均随发泡温度升高而缓慢下降，冲击回弹率则逐渐增大。发泡材料的密度和体积收缩率均随放置时间的延长先逐渐增大，并在第5至第6天时基本不变，但二者增幅都较小，且不同的发泡温度对此变化趋势的影响较弱。当发泡温度为160℃、发泡剂用量为9～12份(质量)时BIIR发泡材料的综合性能较好。关键词：溴化丁基橡胶；发泡材料；发泡温度；发泡剂用量；微观形态；物理机械性能中图分类号：TQ333．6文献标志码：B文章编号：1000一l255(2013)叭一0051—06发泡

3、材料作为一种性能优良的工程材料，其性率的大小也值得关注。本工作以4，4一氧双苯磺能既受基质橡胶性能的影响，又与泡孔结构形态，酰肼(OBSH)作为发泡剂，硫黄为交联剂，通过模压如类型、直径、泡壁厚度等相关。发泡温度是硫化制备BIIR发泡材料，并研究发泡温度和发泡发泡材料制备过程中的一个重要影响因素，并能够剂用量对其硫化和发泡特性、微观形态、物理机械直接影响发泡材料的结构与性能。较高的发泡温性能以及体积收缩率的影响。度会促使发泡剂分解出更多的气体，增大橡胶的膨胀率，从而降低单位体积内的固相含量，并降低硫1试验部分化胶的交联密度，进而影响发泡橡胶的

4、性能。另1．1原材料外一个影响因素是发泡剂用量，采用不同的发泡剂BIIR，牌号2255，美国Exxon—Mobil化工公用量可以得到不同密度及力学性能的发泡制品，同司产品；OBSH，分解温度130～150℃，发气量时为了提高发泡剂的利用率，合理选择发泡剂用量125mL／g，韩国锦洋公司产品；白炭黑，牌号VN也是一个值得研究的问题。溴化丁基橡胶(BIIR)3，德国德固赛公司产品；氧化锌、促进剂DM、促既保持了丁基橡胶的阻尼特性，又有更好的硫化活进剂TMTM、硫黄及抗氧剂1010等均为市售品。性、阻尼特性及气密性，目前国内对其的研究主要1．2主要

5、仪器设备集中于硫化特性、阻尼特性以及白炭黑增强等方SK一160型双辊开炼机，上海双翼橡塑机械有面，例如李聪等利用BIIR与石油树脂共混制备限公司产品；M一2000一FA型无转子发泡流变仪，了三明治约束阻尼梁，并通过动态力学分析仪详细台湾高铁有限公司产品；XLB—D型平板硫化机，地研究了不同因素对材料结构阻尼因子的影响；Hopkins等系统研究了不同硅烷偶联剂处理的白收稿日期：2012—09—18；修订日期：2012—10—21。作者简介：冯钠(1964一)，女，吉林长春人，博士，教授。主要炭黑对BIIR力学性能的影响，并探讨了增强的机从事高分

6、子材料的改性与成型加工的研究工作。理，但目前国内针对BIIR发泡性能的研究鲜见报基金项目：国家科技部技术开发项目(2011EG111241)。道。由于BIIR本身具有良好的气密性，因此其收缩通讯联系人。合成橡胶工业第36卷湖州仪器厂产品；LX—A型硬度仪，温州山度有限胶的最大转矩(M)、最小转矩(M)及转矩差公司产品；DXLL一5000型电子拉力试验机，上海(一M)逐渐减小，这主要是由于温度升高导登杰仪器有限公司产品；JC一1007型冲击弹性试致混炼胶黏度下降，同时发泡气体具有增塑作用，验机，江都市精诚测试仪器厂产品；XS一225A型因此使得

7、转矩下降。另外，混炼胶的焦烧时间密度仪，瑞典Precisa公司产品；JSM一6360LV型(f)和正硫化时间(t。)均逐渐缩短，是由于温度扫描电镜(SEM)，Ft本电子公司产品。升高使得硫化诱导期缩短，硫化速率不断增大所1．3试样制备致。结合表1和图1可知，随温度升高BIIR泡孔制备BIIR发泡材料的基本配方为：BIIR内的压力明显上升，发泡速率也逐渐增大，且最大100份(质量，下同)，硫黄1份，促进剂DM1份，发泡速率所对应的时间不断缩短，说明温度升高促进剂TMTM0．5份，氧化锌3份，抗氧剂1010能够促进发泡剂的分解反应，发泡剂分解速率

8、的0．5份，白炭黑(Si69预处理)50份，OBSH变量。加快使得发气量不断增大。从图1还发现，当温先将BIIR在辊距已调节至2～3mm的双辊开炼度超过160oC时