[摘要]研究交聯(lián)劑DB對丁腈橡膠/聚氯乙烯共混物性能的影響。結果表明,交聯(lián)劑DB的加入,使NBR/PVC共混物的正硫化時間、最低扭矩和最高扭矩增大,同時縮短焦燒時間。當交聯(lián)劑DB用量為2.0份時,共混物具有較好的力學性能。適當增加交聯(lián)劑DB用量,可以提高NBR/PVC共混物的耐熱老化性能的耐油性能。
[關鍵詞]交聯(lián)劑 丁腈橡膠 聚氯乙烯
中圖分類號:O69文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0520001-01
交聯(lián)劑DB的化學名稱為2,4-二硫醇基-6-二丁氨基三嗪,結構式為:
丁腈橡膠(NBR)是丁二烯和丙烯腈共聚而成的一種高分子彈性體,具有優(yōu)異的耐油性能和耐溶劑性能,但是耐熱氧老化性能和耐臭氧老化性能較差。聚氯乙烯全名為Polyvinylchlorid(PVC),主要成份為聚氯乙烯,其單體的結構簡式為CH2=CHCl,是一種乙烯基的聚合物質,其材料是一種非結晶性材料,具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。
本文研究了交聯(lián)劑DB對NBR/PVC共混物性能的影響。
一、實驗部分
(一)主要原材料。丁腈橡膠NBR2707(丁腈橡膠-26),懸浮法聚氯乙烯XS-3,其他原材料均為橡膠和塑料工業(yè)通用的國產原材料。
(二)基本配方?;九浞剑篘BR,70;PVC,30;炭黑N550,40;氧化鎂,5;氧化鋅,5;促進劑DM,3;防老劑SP,1;硬脂酸鋅,5;鄰苯二甲酸二辛脂(DOP),9;交聯(lián)劑DB,變量。
(三)儀器與設備。XK-160開煉機;XM-50/40密煉機;MM4310C型無轉子硫化儀;XLB-D250kN油壓電熱平板硫化機;XXL-2500N橡膠拉力機;GT-7017-M老化箱。
(四)共混工藝。開煉機輥距調至1mm,NBR薄通10次,再將輥距調至12mm,生膠包輥后連續(xù)切割搗合3次,切割下片,冷卻。PVC用增塑劑膨潤。密煉機混煉時,密煉室的工作溫度控制在140~145℃,膠溫控制在170℃左右,加料順序如下:
丁腈橡膠→聚氯乙烯→小藥、1/2填料→增塑劑、1/2填料→排料
密煉機排下的膠料在開煉機上冷卻后加入促進劑和氧化物。停放16小時后返煉,在25t油壓硫化平板機上硫化試片。
(五)性能測試。硫化性能按GB/T16584-1996測試,硫化溫度166℃,壓力14.5MPa,時間7min。力學性能按GB/T528-1998,GB/T529-1999,GB/T531-1999測試。耐熱老化性能按GB/T3512-2001測試,老化條件:熱空氣,121℃×168h。耐油性能按GB/T1690-1992測定耐油質量變化率及耐油體積變化率,采用ASM2#標準油,耐油性能試驗條件:121℃×18h。
二、結果與討論
(一)硫化特性。加入交聯(lián)劑DB不同用量的NBR/PVC共混物硫化特性參數(shù)見表1。從表1中可以看到,交聯(lián)劑DB的加入,使共混物的焦燒時間(T10)縮短。在所研究的范圍內,隨著交聯(lián)劑DB用量的增加,共混物的正硫化時間(T90)、最低扭矩(ML)及最高扭矩(MH)值都逐漸增大。
(二)力學性能。交聯(lián)劑DB用量對NBR/PVC共混物力學性能的影響見表2。由表2可知,增加交聯(lián)劑DB的用量,共混物拉伸強度和硬度隨之增大,撕裂強度變化不大,而拉斷伸長率下降。
(三)耐熱老化性能。交聯(lián)劑DB用量對NBR/PVC共混物硫化膠耐老化性能的影響,隨著交聯(lián)劑DB用量的增加,共混物硫化膠的拉伸強度保持率上升,拉斷伸長率保持率有所下降。當交聯(lián)劑DB用量為0.5份時,共混物硫化膠的拉伸強度保持率和拉斷伸長率保持率分別為93.7%和90.9%,而當交聯(lián)劑DB用量增加至2.0份后,共混物硫化膠的拉伸強度保持率已上升至99.5%,拉斷伸長率保持率下降至90.0%。
(四)耐油性能。交聯(lián)劑DB用量對NBR/PVC共混物耐油性能的影響,隨著交聯(lián)劑DB用量的增加,NBR/PVC共混物硫化膠的耐油體積變化率和耐油質量變化率都下降。當交聯(lián)劑DB用量為0份時,共混物的耐油體積變化率和耐油質量變化率分別為36.1%和26.1%;交聯(lián)劑DB用量增至2.0份后,共混物的耐油體積變化率和質量變化率已分別減少了13.6%和14.2%。
三、結論
1.交聯(lián)劑DB的加入,使NBR/PVC共混物的正硫化時間延長,最低扭矩和最高扭矩增大;但縮短了焦燒時間。
2.當交聯(lián)劑DB用量為2.0份時,共混物具有較好的力學性能,其拉伸強度、撕裂強度、拉斷伸長率及邵爾硬度分別是21.5MPa,37.1kN·m-1,200%及81度。
3.適當增加交聯(lián)劑DB用量,可提高NBR/PVC共混物硫化膠的耐熱老化性能。
4.在所研究的范圍內,增加交聯(lián)劑DB的用量,可以提高NBR/PVC共混物硫化膠的耐油性能。
參考文獻:
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作者簡介:
段明艷(1978-),女,黑龍江大慶市人,大慶油田裝備制造集團橡塑制品廠技術員。