三元乙丙橡胶压缩永外变形的研究.doc

三元乙丙橡胶压缩永外变形的研究画一第8期'盂宪德等.三元乙丙橡胶压缩永久变形的研究三元乙丙橡胶压缩永久变形的研究孟竞德都炳京昊驰纪奎江—●—岛化工学院橡胶系66o42)包风英(青岛橡胶工亚菥;爵266021)于.争/擅要研究了不同硫化体系,磅老粥及试验温度对4神稗号的三元乙丙橡胶的压缩永久变形的影响结果说明:采用过氧化暂DCp硫化体系硫化的三元乙丙橡腔ESPRENES53牌号硫化腔,可获得较低的压缩永久变形,且随试验温度的升高呈现近1Ec线性增大的程度也较小;加^3份防老剂MB,可进一步降低其压缩柬久变形防老剂Rn,防老剂22蝎耍30号机油均可使三元乙丙橡腔压缩采久变形增大.关生词三元乙丙橡腔,压缩永久变形,过氧化二异丙苯,磅老剂MB四≥乏坟为了获得既具有良好的耐热氧老化性能,又具有较低的压缩永久变形的三元乙丙橡胶(EPDM)硫化胶,国内外进行了不少研究].本文旨在进一步探讨不同品种的EPDM的硫化体系,软化剂,防老剂,硫化时间及硫化温度对其压缩永久变形的影响1实验局部1.1主要原材料三元乙丙橡胶EP86X,}~PT4045,ESPRENE553,此3种牌号三元乙丙橡胶均为日本产品;三元乙丙橡胶TERO44/E为意太刺产品氯磺化聚乙烯(CSM)3303为吉林化学工业公司产品.助剂有:硫黄,过氧化物DCP,促进剂TT,TETD,DM,CZ,EZ,氧化锌,三氧化二锑,N,N问苯甲撑双马来酰亚胺(HVA一2),防老剂MB,RD,2246等,均为工业产品.1.2试祥制备将三元乙丙橡胶生胶在xK一160型开炼机上薄通5～6次之后,按顺序参加活性剂,防老剂,炭黑,软化剂和硫化剂,再薄通5～6次后下片.混炼胶经停放后,按用LH一Ⅱ型硫化仪所测得的硫化时间在160~C温度下进行试样硫化.1.3性能测试混炼胶化学应力松弛性能测试系使用YS—I型应力松弛仪,试验温度为130"(2.试样的工作局部长度为40mm,在伸长25之下进行试验.交联密度的测定系使用819型交联密度测定仪,试验温度为30~C,以甲苯作溶剂.用橡胶溶胀的体积分数妁太小来表征交联密度的大小.按下式计算:11+[()1式中7——配方中橡胶的重量百分数{mV——橡胶溶胀前的毫伏值}mV——橡胶溶胀后的毫伏值.压缩永久变形按GB1683—81标准方法测定,试验温度从室温开始至150"(2.2结果与讨论2.1不同牌号的三元乙丙橡胶压缩永久变形性能不同牌号的三元乙丙橡胶有着不同的性能和用途采用过氧化物DCP和硫黄硫化体系分别对三元乙丙橡胶EPT4045,EP86X,橡胶工业1994年第41卷ESPRENE553和TER044/E进行硫化,其硫化胶的压缩永久变形敷值如表1所示.从表中可以看出,用过氧化物硫化体系的不同牌号三元乙丙橡胶压缩永久变形的大小顺序为:EP86X>TERO44/E,EPT4045>ESPRENE553;而用硫黄硫化体系仍然是EP86X为最高.寰1不f哥牌号的三元乙丙橡胶压缩永久变形生腔牌号硫化体型蛊童盘呈盟型堑皇变翌!亘l5O℃×22]:I室温×96h注I基奉-B方EPDMlOO}CsMs?O'三氯化二讳5.01氯化锌5.O|防老剂MB1.5}30号机油15|硫化体系(过氯化物DCP4.O.HVA2.OF或促进剂CZn8.促进jf嘻DM4.O.促进jf嘻Ez1.5?硫黄0.5).2.2不同硫化体系对三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响不同的硫化体系使得三元乙丙橡胶具有不同的交联键类型,不同的交联密度和弹性.不同硫化体系硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形的敷值说明(见表2)t过氧化物DCP硫化的压缩永久变形最小,它优于秋兰姆无硫硫化体系(表中4号)和低硫高促硫化体系(表中2,3号).这一点,与不同硫化体系的三元乙丙橡胶硫化胶的化学应力橙弛的测定结果(见图1)相一致.2.3硫化时间与试验温度对三元乙丙橡胶压缩永久变形的曩}响图2～5为表2中的不同硫化体系硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形与硫化时间,试验温度的关系.各图中的上半局部为三元乙丙橡胶硫化胶的交联密度(用橡胶溶胀寰2不同硫化体系硫化的三元乙丙糠胶压缩永久变形注?压缩永久变形试验条件为150'12×22ht压培卓为2O.老化时同,h国1不同硫化体系硫化的兰元乙丙糠胶在130~C的化学应力梧弛注:圈1数字的编号与表2中的编号相同F为韧始应力|为时间的拉伸应力体积分敷表示)与硫化时间的关系.由图中可见,在所试验的硫化时间范围之内,硫化时间对交联密度的影响较小,因而对压缩永久变形的影响也不明显.但是,不同硫化体系的硫化胶压缩永久变形是随着试验温度的提高近似呈线性增大的关系,其中用过氧化物DCP为硫化体系的硫化胶的增大幅度低于用其它硫化体系者(见图2～5).这可说明在高温下,三元乙丙橡胶硫化胶在交联密度一定的条件下,其在高温下的压缩永久变形主要受其耐老化性能上下的影响,这一点也可从图1中得到证明.第8期孟宪德等.三元乙丙橡胶压缩永久变形的研究'459硫化时闻.min圈32号硫化体蕊硫化胶的压绾永久变形与硫化时间,试验疆度的美系2.4软化剂对三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响软化剂主要从以下几方面对三元乙丙橡胶硫化胶的压缩永久变形产生综合性影响,其一可改变硫化胶的弹性;其二可改变硫化胶的交联密度}其三是在高温下的挥发性.30号机油对过氧化物DCP硫化体系硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响如图6所示.由图中可看出,不同用量30号机油的加人均使三元乙丙橡胶压缩永久变形增大,并且在用量为10份时出现极大值.麓化时问.m圈43号磕化体系硫化胶的压螬永久变影与硫化时问,试验疆度的关系麓化时间.min竹2蛰{争c描辩出圈s4号硫化体系硫化胶的压螬永久变形与硫化时闻,试验疆度的关系2.5防老剂对三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响不同防老剂品种及用量(或并用量)对用过氧化物DCP硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响如表3所示.由表3可以看出,.舞f*茸;田460橡胶工业1994年第41卷使用防老剂MB的三元乙丙橡胶压缩永久变形降低,而使用防老剂RD,2246,均使压缩永久变形增大.3结论(1)用过氧化物DCP硫化的不同牌号的三元乙丙橡胶压缩永久变形的大小顺序为:EP86X>TER044/E,EPT4405>ESPRENE553.(2)用过氧化物DCP硫化的不同牌号的油的用量,份图630号机油对用过氧化韧DCP硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响裹3舫老荆对用过氧化韧IN3P硫化的三元乙丙橡胶压缩永久变形的影响防老荆用量厦压缩永久变形注压缩永久变形的试验基件150C×22h.三元乙丙橡胶具有较低的压缩永久变形,并且l瞳试验温度的升高呈近似线性增大的程度也低于表2中的采用2,3,4号硫化体系者.(3)防老剂MB可使三元乙丙橡胶的压缩永久变形降低,而防老剂RD,防老剂2246及30号机油那么可使压缩永久变形增大.参考文献米世浩.特种橡胶制品.[1:41(1991).日特开昭64—2614.Meerbeck,A.Van&Louv~kia-Nee,Ka~tschukGummiKuaststoffe.3C23.1062(1983).Jelencic.J.eLa1..iMdt43112:,1091(1990).收稿日期l904—01一nStudyonCompressionSet0fEPDMMengXiande,HaoBingjing,WuChiandJiKuijlang(QingdaoInstituteofChemicalTechnology266042)BaoFengying(Qina.ResearchInstituteofRubberIndustry266021)AbstractTheeffectsofpolymergrade,curingsystem,softener,antioxidantandtesttemperatureonthecompressionsetofethylene—propylene2erpolymerrubber(EPDM)'werestudied.ThedatashowedthatthecompressionsetwaslowerforESPRENE553curedwithdicumylperoxide(DCP)andwouldbefurtherimprovedbyadding3partsof2-mercaptobenzimidazole(MB).ThecompressionsetofEPDMwouldincreasebvtheaddition0fantioxidantRD,antioxidant2246andNo.30engineoil.KeywowdsEPDM,compressionset,dicumylperoxide,antioxidantMB。