三元乙丙混炼胶(EPDM)硫磺硫化体系的优化

ＥＰＤＭ的硫黄硫化优化,需要解决的问题是喷霜和硫化速度以及物理机械性能优劣的综合平衡。有文献指出,ＴＲＡ0.75/ＢＺ1.5/Ｍ0.5/Ｓ　1.5[1];Ｍ1.0/ＢＺ1.4/ＴＭＴＤ0.6/Ｐｘ0.3/Ｓ1.5;Ｍ0.5/ＴＭＴＤ0.3/Ｐｘ0.8/ＯＴＯＳ0.5/Ｓ1.5;Ｍ0.5/ＴＭＴＤ0.3/Ｐｘ0.8/ＤＴＤＭ0.5/Ｓ1.5[2](均为质量份)等体系不喷霜。本文在前人研究的基础上,针对ＥＰＤＭ的硫黄硫化体系中常用的促进剂种类的挑选、促进剂并用对ＥＰＤＭ硫化胶物理机械性能和喷霜的影响作了一些初步探索,并与上述文献所列硫化体系进行对比实验,试图研制出综合性能较好的配方,并模索出ＥＰＤＭ硫黄硫化体系优化设计的思路。

1　实验

1 .1　原材料

ＥＰＤＭ,荷兰ＤＳＭ公司Ｋ512×50(充油50%);ＺＢＰＤ,广州联腾橡塑商贸有限公司提供(产地:美国);其他均为橡胶工业常用的原材料和助剂。

1 .2　主要设备及仪器

ＸＳＫ 160型开放式炼胶机(上海第一橡胶机械厂),ＱＬＢ Ｄ400×400电热平板硫化机(上海第一橡胶机械厂),Ｐ3555Ｂ2盘式硫化仪(北京环峰化工机械实验厂),ＸＬ 100型拉力实验机(广州广材实验仪器有限公司),ＬＸ Ａ型邵氏橡胶硬度计(上海六中量仪厂),百分测厚仪(上海六菱仪器厂),101-2型烘箱(上海沪南科学仪器联营厂),401Ａ型老化试验箱(上海市试验仪器总厂)。

1 .3　配方

1 .3 .1　母炼胶(份)ＥＰＤＭ150(含石蜡油50%);氧化锌5 0;硬脂酸1 0;防老剂1 7;高耐磨炉黑55;石蜡油30。

1 .3 .2　硫化体系硫化体系的设计见表1。

1 .4　样品的制备

称取2400ｇＥＰＤＭ按配方在开炼机上炼成母炼胶,分成16等份。分别加入相应的硫化体系配合剂,薄通并打六次三角包,放宽辊距至3ｍｍ,打卷五次,出片。用盘式硫化仪测得相应的硫化参数(160℃)。然后在平板硫化机上制取试片,取ｔ90+3ｍｉｎ为正硫化时间,压力10ＭＰａ,温度160℃,排气5次。

1 5　性能测试

硫化胶的拉伸性能按ＧＢ/Ｔ528-1998测试(Ｉ型试样,拉伸速度500ｍｍ/ｍｉｎ);撕裂性能按ＧＢ/Ｔ529-1999测试(直角型试样,拉伸速度500ｍｍ/ｍｉｎ);硬度按ＧＢ/Ｔ531-1999测试;热空气老化按ＧＢ/Ｔ3512-1999测试(老化条件135℃×72ｈ)。用烘箱做加速喷霜实验(由生产经验总结得出,尚未见报道),将烘箱温度设定为70℃,取一大口容器盛放足够的水(确保72ｈ内不被烘干),用细线将硫化胶(2ｍｍ厚)试样悬挂于距水面约2ｃｍ处,保温72ｈ后取出观察。

2　结果与讨论

2 .1　各硫化体系的硫化特性分析

将配方1,2进行对比可见,ｔ10,ｔ90及其他参数都极其相近,说明在该体系中硫黄用量相差0 6份对ＥＰＤＭ混炼胶的硫化特性影响不大。配方9,10相比,ｔ10和ｔ90相差都较小,说明ＤＴＤＭ对ＥＰＤＭ的硫化特性影响不显著。