树脂对NBR胶料性能的影响

发布于:2021-06-24 02:43:36

维普资讯 http://www.cqvip.com

第l O期 

王  勇 等 . 脂 对 N R 胶 料 性 能 的 影 响  树 B

53 9 

树 脂 对 NB 胶 料 性 能 的 影 响  R
王  勇 ,   琦 , 新 文 , 周 高 辛振 祥 
( 岛 科 技 大 学 橡 塑 材 料 与 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 , 东 青 岛  2 6 4 ) 青 山 6 0 2 

摘 要 : 验研 究树 脂 8 15 7 3 E和 G一5对 NB 胶 料 硫 化 特 性 、 理 性 能 和 耐 热 氧 老 化 性 能 的 影 响 。 结 果 表  试 -0 ,5 0 2 R 物 明 , 脂 Sl 5和 7 3 E对 NB 树 -O 50 R胶 料 正 硫 化 时 间 的 影 响 较 大 , 脂 G 2 树 一5对 NB 硫 化 胶 拉 伸 强 度 和 耐 热 氧 老 化 性 能  R 的 影 响 较 大 ; 树脂 S 5 7 3 E G一5 量 比 为 7 1/ . 当 q0 / 5 0 / 2 用 / 16 5时 , R 胶 料综 合 性 能 较 好 , 用 于 厚 橡 胶 制 品 。 NB 适  
关键词: 树脂 ; R; 化 特性 ; 热 氧 老化 性 能  NB 硫 耐 中图 分 类 号 : TQ3 3 7 3 .  文 献 标 识 码 :  B 文 章 编 号 :0 08 0 20 )00 9 4 1 0 — 9 X( 0 7 1  5 3 0 

NB 具 有优 异 的耐 油 、 老 化 性 能 , 许 多  R 耐 是 油封 制品 的首选 材料 , 由于氰 基 的影响 , 但 其加 工 
工 艺性 能较 差 、 生热大 、 粘性 不 足 、 焦烧 , 易 尤其 是 

J产 品 。  

1 2 基 本 配 方  .

N R 1 0 炭 黑 N 5  5 , B   0, 5 0 0 氧化 锌 脂酸 2 促进 剂 NOB   2 树 脂 , S ,
1 3 设 备 与 仪 器  .

1, O 硬 

在 油井 螺杆 钻具 等大制 品 中易 出现表 面粗 糙或 层  状 剥离 现象 。过 去的 研究多 侧重 于胶 料 门尼粘 度  和硫化 体 系的考 察 , 往 忽 视 增 塑剂 对 硫 化 胶 性  往
能 的影 响口 。 ]  

2 增 塑 剂 D P 6 防 老剂 R   3 硫黄  , O   , D , 变 品种 、 量 。 变  

X( ) 一 6 S K 1 0型 开炼 机 , 海 双 翼橡 塑机 械 有  上

本 研究 通过 理论 筛 选 , 种 类 繁 多 的 增 塑 剂  从
中选择 了 3种树脂 进行试 验 : 醛树 脂 7 3 E, 酚 5 0 在  增 塑 的同时 可提 高 胶料 强 度 和硫 化 速 率 , 善 耐  改

限公 司 产 品 ; 1 0 一 TMO 型 自动 硫 化 机 , HS 0 7R 佳  鑫电子 设备 科 技 ( 圳 ) 限公 司产 品 ; 深 有 UM一0 0 2 5 
型门尼 粘度 计 , 台湾优 肯科 技股 份有 限公 司产 品 ;   GT M2 O — 型 硫化 仪 和 AI 0 0 _ O OA 一 0 S型 电子 拉 力  7

老 化性 能 ; 粘树 脂 S l 5 可 提 高硫 化 胶 的 拉 伸  增 -O ,
强 度 、 裂强 度 、 磨性 和 耐屈 挠 性 [ ; 氧 树脂  撕 耐 2 环   G2 , - 5 具有 良好 的耐 油 和 耐 热性 能[ 。试验 通 过  3 ]

机, 台湾高铁 科 技股 份有 限公 司产 品 。  
1 4 试 样 制 备  .

改 变 3种树 脂 的用量 , 研究 树脂 对 N R胶 料各项  B
性 能 的影 响 。  
1 实 验   

胶 料 于 4 ~6 O 0℃下 以常 规 方 法在 开炼 机 上  混 炼 , 放 4h后 在* 板硫化 机 上硫 化 , 化条 件  停   硫
为 1 0℃ x 9。 6  o 

1 5 性 能测 试  . 各 项性 能 均按相应 国家标 准进 行测试 。  

1 1 主 要 原 材 料  .

NB 德 国拜 耳 公 司 产 品 ; 黑 N5 0 青 岛  R, 炭 5,

德 固赛 化 学 有 限公 司 产 品 ; 脂  1 5 广 州 神  树 O, 茂新 材 料 科 技 有 限 公 司产 品 ; 脂 7 3 E, 庆  树 50 新
化 学 企 业 股 份 有 限公 司 产 品 ; 脂 G 2 , . . 树 一5 C P 

2 结 果 与 讨 论 

本试 验采 用 均 匀 设 计 法进 行 试验 设 计  , ] 试  验 安排 及试 验结 果如 表 1所示 。采用 “ 方优 选” 配   模块 优选 配方 , 据优 选结 果绘 制等 高 图[ , 根 5 以考  ]

Hal 司产 品 ; 化 锌 , 州 富 鑫化 工 有 限公 司  l公 氧 柳
产品; 防老 剂 R 上海 高 桥 石化 精 细 化 工有 限公  D, 司产 品 ; 塑 剂 D 增 0P和硬 脂 酸 , 津 市 同鑫化 工  天
作者 简 介 : 勇 (9 t) 男 . 东 泰 安 人 , 岛 科 技 大 学 在 读  王 t8一, 山 青 硕 士研 究 生 , 要 从 事 橡 胶 配 方 优 化 设 计 。 主  
*通 讯 联 系 人 

察 树 脂 的 品 种 和 用 量 对 NB R胶 料 各 项 性 能 的 
影响。   2 1 硫 化特 性  . 

固定 树脂 7 3 E用量 为 1 50 O份 , 脂 G 2 树 一 5和  S l 5用量 对胶 料 t 的影 响如 图 1 示 。 -O   。 所  

维普资讯 http://www.cqvip.com

54 9 







业 

20 0 7年第 5 4卷 

■ ■露罄 落 ■纛 

搿g ■ ■蠢 爨岿 0      

l ?  OO

1 ?  OO

84 . 

84 . 

李6  . 8 誉  
罕 5  . 2
∽  

安6  _ 8
删  腔 
52 . 
。 

34 9 
37 7 

36 . 

36 ? 

3 0 6 

20 . 

20 . 

36 . 

52 . 

68 . 

84 . 

1  0

5  

7  

9  

1  1

1  3

l  5

G-5 量/ 2用 份 

7 3E 量 / 50用 份 

图 1 树脂 G 2 -5和 S1 5用 量 对 胶 料 t 的影 响  -0 , 。

图 2 树脂 G2 - 5和 7 3 E 用量 对 胶 料 t 影 响  50 "的
■■■隧鼯l
84 .  l ?  OO

从 图 1 以看 出 , 料 的 t 随 树脂 用 量 的 变  可 胶   。
化规律 总 的来说 不 明 显 , 当树 脂 用 量 达 到 一定  但

 

鬻嚣 ■ 嚣

数值 时 , 胶料 的 t 亦 有 随树脂 用 量 的增 大 而延 长    。
的趋势 。相对 树脂 G 2 而 言 , 脂 S 1 5对胶 料  -5 树 -0 t 的影 响较 大 。当树脂 Sl 5用 量为 2 5   。 -O . ~6份 、   树脂 G2 一5用 量 为 5 2 8 4份 时 , 料 的 t 最  .~ . 胶   。
长 , 过 1 8S 超 2 。  

川  

6.  8

季  
宝 52  


4 0 6 
4 0 0 

固定 树 脂 S 1 5用 量 为 6份 , 脂 G一5和  一0 树 2
7 3E用量对 胶料 t 的影 响如 图 2 示 。 50 。 。 所  

36 . 

从 图 2可 以看 出 , 树脂 7 3 E对胶 料 t 的影  50 。 o 响较 大 , 当其用 量为 7 ~9份 时胶 料 的 t 较 短 , 。 。 短 
于 3 7S 7  。树脂 G 2 对 胶料 t 的影 响较 小 。 一5 。 。  

20 . 

36 . 

52 . 

68 . 

84 . 

1  0

G 2用 域 / -5 份 

图 3 树 脂   2 和 S 1 5 用 量 对 胶 料 t0 影 响  5 -0 9的

固定 树脂 7 3 E用量 为 1 50 O份 , 树脂 G 2 -5和 
S 1 5 量对胶 料 t 的影 响如 图 3所 示 。 -0 用 。 。   从 图 3可 以看 出 , 脂 S 1 5对胶 料 t 的影  树 一0   。

树脂 S 15和 7 3 E均 属酚醛 树脂 , NB   ~0 50 在 R 硫化 过 程 中 , 酚醛 树 脂 高 温下 于酸 性介 质 中脱水  可形 成邻 亚 甲基 醌 型结 构 的 中 间产 物 , 进 一 步  并
与 NB 中 的 一 C C R — ~ 发 生 加 成 反应 ; 此外 酚  醛树脂 中的羟 甲基与 另一 NB R分 子 发生 同样 的 

响较 大 , 当其 用 量 小 于 6 2份 时胶 料 的 t 较 短 , .   。  
约为 4 0 S 0   。树脂 G一5对胶 料 t 的影响 较小 。 2 。 。  

维普资讯 http://www.cqvip.com

第 l O期 



勇 等 . 脂 对 NB 胶 料 性 能 的 影 响  树 R

55 9 

加成 反 应 。 在 此 过 程 中 , R 中 的 一 C C一  NB — 在硫 化促 进剂 的离 子 极 化 作 用下 , 电子 云发 生 偏 

从 图 5也 可 以看 出 树 脂 G 2 一 5对 胶料 拉 伸 强  度 的影 响较 大 , 当其 用量 为 3 ~6份 时胶 料拉伸 强  度 较 高 。树 脂 7 3 E 对 胶 料 拉 伸 强 度 的 影 响 亦  50
不 明显 。  

移 , 得 中间 产物 更 易 与 其 发 生亲 电加 成 。树 脂  使
S1 5和 7 3 E通 过 以 上 作 用 实 现 对 NB 胶 料  一0 50 R

硫化 特性 的影 响  。而树 脂 G 2 ] 一5的 反应 活 性 点 
为环 氧基 , 只有 存 在 较强 的亲 电或 亲 核试 剂 时才  会发生 开 环反应 , 本试验 配方 中此 类试 剂较 少 , 而   因此树 脂 G 2 一5对 NB 胶 料 硫 化 特 性 的 影 响 不  R
明显 。  

综 上所 述 , 脂 G 2 树 一5为 胶 料 拉 伸 强 度 的 主 
要 影 响 因素 。此外 , 分析 图 4和 5可 以得 出 , 在一 

定 用量 下 , 树脂 对 NB 有 补 强作 用 , 补强 效 果  R 其 呈 抛物 线趋 势 , 即随 树脂 用量 的增 大 , 料 的拉 伸  胶
强 度先 增 大 , 一 — —霹 一0  时 , 伸强 度开  当树脂 拉 ■■爨 爨 盛■第     超过某  鼯 用量



2 2 物 理 性 能  .

始呈现 减 小趋 势 , 时增 塑效 果显 著 。 此  
固定树 脂 7 3 E用 量 为 1 50 0份 , 脂 G 2 树 一 5和 

固定树 脂 7 3 E用量 为 1 50 0份 , 脂 G一5和  树 2

S1 5用量 对胶 料拉 伸强 度 的影 响如 图 4所 示 。 -0  
1 -  OO

S 15用量对胶 料拉断伸长 率的影 响如图 6所示 。 -0  
1 ?  OO

84 . 
础 

84 . 

68 . 

蛹 

粤6  . 8
\  

{L ;  l
譬 

蔷  
旱 52 .  
∽  

懋 

蔷  
2 52 . 
∽  

擐 
36 . 

葛  擐 

36   

20 . 

36 . 

52 . 

68 . 

84 . 

1  0

20 . 

3.  6

52 . 

68 . 

8.  4

1  0

G 2 用 量/ -5 份 

G-5 齄/ 2用 份 

图 4 树脂 G2 - 5和 S1 5用 量 对 胶 料 拉 伸 强 度 的 影 响  -0

图 6 树脂 G2 - 5和 S 1 5用 量 对 胶 料 拉 断 伸 长 率 的 影 响  -0

从 图 4可 以看 出 , 脂 G 2 树 一5对胶 料拉 伸强 度 
的影 响较大 , 当其 用量 为 2 . ~6 8份时 胶料 拉伸 强 
度 较 高 。 脂 S 1 5 胶 料 拉 伸 强 度 的 影 响 不  树 一  对 0
明显 。  

从 图 6可 树脂 ■■舞 器爨■.  以看熹 —蠢 器 ■ l出 , l
O   O   O   O   O   O  

S1 5和 G 2 -0 一5均对 胶  0  

料 拉 蟠 姐 率 有 明显 影 响 , 断伸长     们   当树 脂 S1 5用 量 为  '0
6 ~9份 、 树脂 G 2 ~ 5用量 为 3 2 6 8份 时 , 料  .~ . 胶

具 有 较 高 的拉 断 伸 长 率 , 值 不 小于 4 O 。这  其 6 


固定树 脂 S1 5用 量 为 6份 , 脂 G 2 -0 树 一5和 

方 面可能 是 由于 树 脂 的 相对 分 子 质 量 ( 般 为  一

7 3 E用量 对胶 料拉伸 强 度的影 响 如 图 5所示 。 50  
l ?  OO

10 0 80 0 相 对 NB 较 低 , 脂 分 子 夹 杂 在   0   0 ) R 树

NB R大分 子链 间起 润滑作 用 , 于链 的伸展 和 运  易
动; 另一 方 面是 由于树 脂分 子链 为线 形 , 到外 力  受 易 于伸 展取 向。  
硝 

8. 4  

安6  . 8
拙 
\  

固定树 脂 7 3 E用 量为 1 5O 0份 , 脂 G-5和  树 2 S l 5用量 对胶 料撕 裂强 度 的影 响如 图 7所示 。 —O   从 图 7可 以看 出 , 树脂 S l 5和 G 2 -O 一5均 对 撕 

誉  
52 ‘  

慰 
廷 

擐 

裂 强度 有 明显 影 响 , 当树 脂 S l 5用量 为 5 .   -O ~8 3
份、 树脂 G 2 一5用量 为 2 . ~8 4份 时胶 料 具 有 较 高 

的撕裂 强度 , 其值 大 于 4  N ? 。 1k m_ 。  
5   7   9   1  l l  3 l  5


7 3 E 鲢/ 50 用 份 

般情 况下 , 料 的 拉 伸强 度 与撕 裂 强 度 不  胶

图 5 树脂 G 2 - 5和 7 3 E用 量 对 胶 料 拉 伸 强 度 的 影 响  50

成 正 比 , 是随 拉 断伸 长 率 和 滞 后 损失 的增 大 而  而

维普资讯 http://www.cqvip.com

56 9 
j ?  00







业 

2 0 年 第 5 卷  07 4

强度保 持 率 大 于 8  , 热 氧 老 化 性 能 较 好 。 8 耐   N R胶 料硫 化 过 程 中 , 脂 G一5在 高 温 下 于酸  B 树 2
=、 
  I

84 . 

性 介质 中脱水 形成 的邻 亚 甲基醌 型结构 中间产物  与橡胶 双键 和 a氢 发 生反 应 , 成 由键 能较 高 的  一 形 C ~C和 C ( 类 化 学 键 组 成 的结 构 稳 定 性 强 的  一 ) 交 联 网 络l , 7 因此 高 温硫 化 时 N R 胶 料 不 产 生  ] B 返 原现 象 , 应硫化 胶亦 具有 很好 的耐热 性 、 学  相 化
稳 定性 和耐臭 氧性 。  

譬6  . 8
塑  
2 52 . 

琶   Z 
\  

魁  鹱  燕 

36 . 

20 . 

:6 j   .

52 . 

68 . 

8. 4  

1  0

综 上 所 述 , 脂 S1 5 7 3 E G 2 树 -0 / 5 0 / 一 5用 量 比 
— —露爨 盛 ■■    为 7 1/ . / 1 6 5时 , R胶料 的综 合性 能较 好 , g 一 露   NB 适用  ■■ 器

G一5_量/ ■■爨  f —■露疆 落露_ 2 j  份  霹  J 口 # _

0  

图 7 树 脂  2   5和 S 1 5用 量 对 胶 料 撕 裂 强 度 的 影 响  -0

于厚 橡胶 制 品 。  
3 结 论   

增大、 随定 伸 应 力 和硬 度 的增 大而 减 小 。但 在本 
试验 中 , 一 定树 脂 用 量 范 围 内 , R 胶 料兼 具  在 NB

高拉 伸强度 、 拉断伸 长率 和 高撕裂 强度 , 高 这可能 
与树 脂 补 强 机 理 有 关 。树 脂 中的 亚 甲基 给 予 体  ( 六亚 甲基 四胺 或醚化 三聚氰 氨 等 ) 交联 形成 的 网  络与 胶料 网络 交叠 , 成互 穿 网络结构 , 形 使得 补强  效果 实现各 向 同性 。  
2 3 耐 热 氧 老 化 性 能  .

() 1 随树 脂 用 量 的增 大 , R 胶 料 的 焦烧 时  NB 间 略有 延 长 , 脂 S1 5和 7 3 E对胶 料 的正硫  树 一0 50
化时 间影 响较 大 。  

( ) 入 树 脂 后 , R 硫 化 胶 的 物理 性 能 均  2加 NB

有所 改善 , 中树脂 G 2 其 一5对 拉伸 强度影 响较 大 。   () 3 树脂 G 2 一5对 N R硫 化 胶拉 伸 强 度保 持  B
率影 响较 大 。   () 4 树脂 S1 5 7 3 E G 2 -0 / 5 0 / 一5用 量 比为 7 1 / / 1  6 5时 , B . N R胶 料 的 综 合 性 能 较 好 , 用 于 厚 橡  适
胶制品。  

固定树 脂 7 3 E用 量 为 1 50 0份 , 脂 G一5和  树 2

S1 5 量对胶 料 拉 伸 强度 保 持 率 的影 响 如 图 8 一0 用  
所示 。  
1 ?  00

8.  4
\  

参 考 文献 :  
[ ]杜 爱 华 . 胶 配 合 加 工 技 术 讲 座 第 8讲 丁 腈 橡 胶 ( R) 1 橡 NB  
[] 橡 胶 工 业 ,99 4 ( )6 —3 J. 1 9 ,6 1 :06 .   [ ]蒲 启 君 . O 增 粘 树 脂 分 子 结 构 对 胶 料 加 工 性 能 和 增 粘 作  2 TK
鹱 
岳  

安6  . 8
卿  

骼  啦 

票  
旱 5  . 2
∽  

用 的 影 响 [] 橡 胶 工 业 ,9 4 4 (0 :9 —9 . J. 19 ,1 1 ) 525 7   E 3王立 彦. 3 丁腈 橡 胶 的 应 用 [] 弹 性 体 ,0 0 l ( )4 —4 J. 20 ,O 3 : 14 .   E 3辛 振 祥 , 4 刘  莉 , 桂  亮 , . AD 0 3配 方 优 化 系 统 在  等 RC 2 0 NB 密 封 制 品 配 方 研 究 中 的 应 用 [] 橡 胶 工 业 , 0 4 5  R J. 20 ,1

鞭 
36 . 

2.  0

36 . 

52 . 

68 . 

84 . 

1  0

( ) 27 5 0  9  5 - 3 .

G- 5 鲢 / 2用 份 

E 3张殿 荣 , 振 祥 . 代 橡 胶 配 方 设 计 [ . 京 : 学 工 业 出  5 辛 现 M] 北 化
版社 ,0 :0 —6 . 2 01 4 0 4 1 

图 8 树 脂 G- 5和 S 1 5用量 对 胶 料 拉 伸 强度  2 - .0

保 持 率 的 影 响 

[ ]马文 石 , 冬 生 , 卫 星 , . 醛 树 脂 对 B I 胶 料 硫 化 特 性  6 吴 邓 等 酚 I R

从 图 8可 以看 出 , 脂 G 2 对 NB 胶 料拉  树 一5 R

的影 响 E ]橡 胶 工业 ,0 5 5 ( ) 1 416 J. 2 0 ,2 3 :5—5 .   E ]王 贵 恒 . 分 子 材 料 成 型 加 工 原 理 [ . 京 : 学 工 业 出 版  T 高 M] 北 化
社 ,9 :4 . 1 91 2 0 

伸强 度保持 率影 响较 大 。当 树 脂 G 2 一5用量 大于  5 2 、 脂 s l 5 量 为 6 1 份 时 胶 料 拉 伸  .份 树 —0 用 ~ 0

收稿 日期 : 0 70 — 6 2 0—41 

欢迎订 阅 20 0 8年  胶 工业  轮 胎 工 业  志  橡 杂


相关推荐

最新更新

猜你喜欢