(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州　510640)

　　   氯醚橡胶根据聚合方式的不同可分为均聚型氯醚橡胶(ＣＯ)和共聚型氯醚橡胶(ＥＣＯ)两种。ＣＯ是由环氧氯丙烷单独聚合而成;ＥＣＯ是由环氧氯丙烷和环氧乙烷共聚而成,为饱和杂链极性弹性体。ＣＯ和ＥＣＯ都具有耐热、耐油、耐候等优点,广泛应用于胶管和密封材料中;同时,ＣＯ与ＥＣＯ的相容性较好,并用后可使其它性能有不同程度的提高。氯醚橡胶可用多种硫化体系进行硫化。采用硫脲类促进剂ＮＡ 22与促进剂ＴＭＴＤ并用硫化体系硫化氯醚橡胶,可大幅度改善胶料的硫化平坦性,且胶料不易焦烧。本工作研究了在硫脲类促进剂ＮＡ 22硫化体系中加入促进剂ＴＭＴＤ对ＣＯ/ＥＣＯ并用胶性能的影响,为要求耐热老化性能好和高温压缩永久变形小的产品的配方设计提供参考依据。

1　实验

1. 1　原材料

         ＣＯ(型号Ｃ 65)和ＥＣＯ(型号Ｈ 55),武汉有机实业股份有限公司产品;其余配合剂均为橡胶工业常用原材料。

1 .2　基本配方

         ＣＯ　50,ＥＣＯ　50,硬脂酸　2,炭黑Ｎ220　40,防老剂ＮＢＣ　1,促进剂ＮＡ 22　

1 .2,酸接受体四氧化三铅　5,促进剂ＴＭＴＤ　变量。

1 .3　仪器与设备

        ＸＫ 160型开炼机,广东湛江机械厂产品;ＭＭ4310Ｃ型无转子硫化仪,北京环峰化工机械实验厂产品;ＸＬＢ Ｄ250ＫＮ油压电热平板硫化机,浙江湖州宏图机械厂产品;ＸＸＬ 2500Ｎ材料拉力机,上海化工机械四厂产品;401型老化箱,上海沪南科学仪器联营厂产品。

1. 4　试样制备

       首先将开炼机辊距调至1ｍｍ,分别投入ＣＯ和ＥＣＯ,混合均匀后调大辊距,使生胶包辊,然后依次加入硬脂酸、防老剂和补强填充剂,最后加入促进剂。待胶料混合均匀后再薄通,并打三角包和卷各5次,调大辊距至2 5ｍｍ出片;停放4ｈ以上后返炼出片。用油压平板硫化机硫化试样。硫化条件为160℃×1 2ｔ90,二次硫化条件为160℃×2ｈ。

1 .5　性能测试

       拉伸性能按ＧＢ/Ｔ528—1998测定;邵尔Ａ型硬度按ＧＢ/Ｔ531—1999测定;高温压缩永久变形按ＧＢ/Ｔ7759—1996测定,试验条件为150℃×24ｈ,压缩率为25%;热空气老化性能按ＧＢ/Ｔ3512—2001测定,试验条件为150℃×48ｈ。

2　结果与讨论

2 .1　硫化特性促进剂ＴＭＴＤ用量对ＣＯ/ＥＣＯ并用胶硫化曲线和硫化特性参数的影响分别如图1和表1所示。

 

　   　从图1和表1可以看出,在ＣＯ/ＥＣＯ并用胶中加入促进剂ＴＭＴＤ,胶料的硫化特性得到了明显的改善。随着促进剂ＴＭＴＤ用量的增大,胶料的ｔ10延长,操作安全性提高;ｔ90缩短,硫化速度加快;但ＭＨ变化不大,说明胶料的交联密度没有明显提高。

2. 2　物理性能

          促进剂ＴＭＴＤ用量对ＣＯ/ＥＣＯ并用胶物理性能的影响如图2所示。从图2可以看出,在ＣＯ/ＥＣＯ并用胶中加入少量促进剂ＴＭＴＤ,硫化胶的拉伸强度增大,拉断伸长率和撕裂强度减小。随着促进剂ＴＭＴＤ用量的增大,硫化胶的拉伸强度减小,拉断伸长率略有增大,撕裂强度明显提高,而邵尔Ａ型硬度变化不大。综上所述,当促进剂ＴＭＴＤ用量为1份时,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的物理性能较好。

2 .3　耐热老化性能

促进剂ＴＭＴＤ用量对ＣＯ/ＥＣＯ并用胶耐热老化性能的影响如图3所示。



从图3可以看出,在ＣＯ/ＥＣＯ并用胶中加入促进剂ＴＭＴＤ,经150℃×48ｈ热空气老化后,硫化胶的拉伸强度保持率逐渐下降;而拉断伸长率保持率在促进剂ＴＭＴＤ用量超过0. 5份后才逐渐下降;当促进剂ＴＭＴＤ用量超过1. 25份,二者的下降趋势减缓。氯醚橡胶在通常的硫化时间内硫化反应往往并未结束,因而在高温老化条件下同时受后硫化反应和老化反应的影响。可见,在硫脲类促进剂ＮＡ 22硫化体系中加入促进剂ＴＭＴＤ,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的耐热老化性能下降。

2 .4　高温压缩永久变形促进剂ＴＭＴＤ用量对ＣＯ/ＥＣＯ并用胶高温压缩永久变形的影响如图4所示。



　　从图4可以看出,随着促进剂ＴＭＴＤ用量的增大,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的高温压缩永久变形增大;当促进剂ＴＭＴＤ用量超过1份,增大趋势减缓。而试样经过二次硫化后的高温压缩永久变形在促进剂ＴＭＴＤ用量小于0 .75份时有所下降;随着促进剂ＴＭＴＤ用量的进一步增大,高温压缩永久变形也增大。由此可见,在合适的二次硫化条件下,添加适量的促进剂ＴＭＴＤ,可以减小ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的高温压缩永久变形。

3　结论

(1)随着促进剂ＴＭＴＤ用量的增大,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的ｔ10延长,ｔ90缩短,ＭＨ变化不大。

(2)当促进剂ＴＭＴＤ用量为1份时,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的物理性能较好。

(3)加入促进剂ＴＭＴＤ,ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的耐热老化性能下降。

(4)在合适的二次硫化条件下,加入适量的促进剂ＴＭＴＤ,可以减小ＣＯ/ＥＣＯ并用胶的高温压缩永久变形。