石蜡油对三元乙丙橡胶硫化特性和动态性能的影响.pdf

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1、力口工·应用合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T5IC—07R—U1B5B，3E8R(4)I：N3D18US—T3R2Y1石蜡油对三元乙丙橡胶硫化特性和动态性能的影响徐正伟，李蕾，徐灵明，邱桂学(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室／山东省橡塑材料与工程重点实验室，山东青岛266042)摘要：考察了石蜡油对三元乙丙橡胶(EPDM)硫化特性及动态性能的影响。无转子硫化仪的测试结果表明，充油EPDM较未充油者的硫化特性均有一些变化，其中最大和最小转矩以及门尼黏度不同程度地减小，而焦烧时间和正硫化时间有所延长；EPDM热硫化阶

2、段是一级反应过程，硫化反应的活化能随着体系中石蜡油用量的增加而略有减小。采用橡胶加工分析仪对EPDM混炼胶进行的频率扫描结果表明，随着石蜡油用量的增加，充油EPDM呈现出储能模量和损耗模量减小而损耗因子增大的规律。关键词：三元乙丙橡胶；石蜡油；硫化特性；硫化动力学参数；动态性能中图分类号：TQ333．4文献标志码：B文章编号：1000—1255(2015)O4—0318—04目前三元乙丙橡胶(EPDM)常用的硫化体系参数列于表1。为硫黄和过氧化物硫化体系。由于过氧化物硫化EPDM中的碳碳交联键比硫黄硫化的硫硫交联键Table1Basi

3、cpropertiesofparafinicoilSunpar2280具有更好的热稳定性，使得过氧化物硫化EPDMPropertyParameterDensity(15)／(g·mL)0．899的耐热性更强，因而过氧化物体系占EPDM硫Meanmolecularweight／(g·tool一)720化体系的比例在逐渐增加。由于在胶料中添加橡Massfractionofaromaticcarbon／％胶油可以减少胶料的黏度、改善其加工性能以及Massfractionofnaphtheniccarbon／％28Massfractionof

4、parafiniccarbon／％67提高增强剂在胶料中的分散状况，进而提高硫化橡胶的耐寒性并降低制品的硬度和成本，因此1．2设备与仪器研究在填充油存在的情况下EPDM的过氧化物硫化具有现实意义。本工作即探讨石蜡油对由160×320mm双辊筒开炼机，上海轻工机械技术研究所产品；GT—XB320M型电子天平EPDM硫化性能、门尼黏度、交联密度以及交联动力学参数等的影响，并利用橡胶加工分析仪研究和GT一7080S型门尼黏度仪均为高铁检测仪器对于混炼胶动态性能的影响。有限公司产品；RPA2000型橡胶加工分析仪和MDR2000型无转子硫化仪

5、均为美国Alpha公司1试验部分产品。1．1主要原材料1．3试样制备制备试样的基本配方为：EPDM100份(质EPDM，牌号Kehan7450，德国Lanxess公司量，下同)，BIPB2份，石蜡油分别为10，20，30，提供，125℃时门尼黏度为76，乙烯质量分数为53％，第3单体为亚乙基降冰片烯(质量分数4．3％)；二(叔丁基过氧化异丙基)苯(BIPB)，质收稿日期：2014—05—08；修订日期：2015—04—11。作者简介：徐正伟(1989一)，男，山东诸城人，硕士研究生。量分数40％，阿克苏诺贝尔公司产品；链烷油，牌已发表

6、论文1篇。号Sunpar2280，美国太阳石油公司产品，其性能通讯联系人。第4期徐正伟等．石蜡油对三元乙丙橡胶硫化特性和动态性能的影响·3l9·40，60份。先在开炼机上将EPDM塑炼，待均匀从表2还可知，充油胶料的最大转矩比未充包辊后加入BIPB，左右割刀3次，薄通3～5次下油的小，且随着石蜡油用量的增加逐渐降低。这片。以此为母炼胶，按配方添加石蜡油翻炼均匀一方面是由于石蜡油的软化作用，胶料在受到剪后，薄通3～5次下片。其中，开炼机的辊速比为切时大分子链间的内摩擦相对较小，结果表现为1／1．14，混炼温度为40℃。最大转矩下降；另一

7、方面可能是由于石蜡油中含1．4分析与测试有与EPDM分子相似的烷烃结构。石蜡油参用无转子硫化仪对试样进行硫化特性的测与反应消耗了部分过氧化物热分解产生的烷氧或试，温度分别为165，175，185℃，频率1．667Hz，者甲烷自由基，使交联密度下降，最大转矩因而减转子转动角-t-O．5。；门尼黏度的测试温度为小。充油后胶料的焦烧时间随石蜡油用量的增加125oC，预热1min，测试4min；用橡胶加工分析而延长，硫化安全性得到了提高；石蜡油添加量较仪对混炼胶进行频率扫描，温度60℃，转子转动大时焦烧时间所受的影响不大。充油胶料的正硫角4-

8、0．5。，扫描频率0．033～30Hz。化时间随石蜡油用量的增加而延长，也即硫化速率随着石蜡油用量的增加而减小，主要是由于石2结果与讨论蜡油的稀释作用导致过氧化物浓度降低造成的。2．1石蜡油用量对硫化特性的影响2．2石蜡