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第10期周童杰等1EPDM/氟橡胶的动态硫化579

EPDM/氟橡胶的动态硫化

周童杰张祥福张勇
(上海交通大学高分子材料研究所200240)

摘要研究了EPDM硫化体系、硫化剂叔丁基苯酚甲醛树脂(2402树脂)用量以及动态硫化时间对EPDM/
氟橡胶共混物物理性能的影响。结果表明,当2402树脂用量超过310份时,EPDM的硫化程度和动态硫化共混
物的力学性能不再变化;动态硫化时间对共混物物理性能的影响不明显。
关键词EPDM,氟橡胶,共混,动态硫化,静态硫化

不同橡胶共混,可改善橡胶的综合技术性降冰片烯,碘值中等,丙烯质量分数为0152,荷
能和经济指标,因此这种方式在橡胶工业获得兰DSM公司产品;FKM,牌号F226,氟质量分数
了广泛应用。由于两种橡胶的极性、不饱和度大于0153,上海3F新材料股份有限公司产品;
及交联活性点不同等原因,橡胶共混物存在着N,N′2二亚肉桂基21,62己二胺,牌号Diak3#,中
形态结构控制和硫化相容性的问题,有关这方国棉华生物化学品厂产品;叔丁基苯酚甲醛树
面的研究一直是橡胶工业的热点。近年来提出脂,牌号2402,上海橡胶助剂厂产品;其它配合
的动态硫化法可望能较好地解决这些问剂均为市售工业品。
题[1～3]。112主要设备和仪器
氟橡胶(FKM)具有突出的耐高温、耐老化、XK2160型开炼机,南京橡胶机械厂产品;
耐介质腐蚀性能,它在各种介质中的稳定性是QLB2D型平板硫化机,湖州橡胶机械厂产品;
其它橡胶所不及的。但FKM也有明显的缺点,RC290型转矩硫化仪,德国Haake公司产品;应
如弹性和耐低温性能差,加工性不良。另外,它力松弛仪,上海非金属实验厂产品;DXLL2250
的价格昂贵,为NBR的15～20倍。经济上的型电子拉力试验机、邵氏硬度计,上海化工机械
不合理性无疑限制了FKM的应用。四厂产品。
EPDM是一种性能优良的通用橡胶,其主113试样制备
要特点是耐老化、耐介质性能好,绝缘性好,低(1)EPDM/FKM共混物动态硫化
温弹性优良。将EPDM与FKM共混,理论上能在开炼机上将EPDM、FKM和氧化锌混炼3
够在保证FKM优良耐腐蚀性能的同时,提高材min,使它们混合均匀。将EPDM/FKM混炼
料的耐低温性与弹性,改善加工工艺性能并降胶放入硫化仪中混合2min,转速为90
低材料成本。国内迄今为止开展的EPDM/FKMr·min-1,温度为160℃。然后加入EPDM的硫
共混研究较少[4],而采用动态硫化方法的尚未化剂(2402树脂、硫黄或过氧化物)进行动态硫
见报道。化,当硫化仪转矩出现峰值且稳定后出料。
本工作就EPDM硫化体系和硫化剂用量以(2)EPDM/FKM共混物动态硫化后的静态
及动态硫化时间对EPDM/FKM动态硫化共混硫化
物性能的影响进行了试验研究。在开炼机上将FKM的硫化剂(Diak3#)加
入到动态硫化共混物中出片,在平板硫化机上
1实验进行静态硫化。一段硫化条件:160℃×30
111原材料min;二段硫化条件:150℃×24h。
EPDM,牌号EP4703,第三单体为亚乙基114性能测试
硬度按GB/T531—92测定;强伸性能按
作者简介周童杰,女,26岁。工学硕士。1999年毕业于
上海交通大学高分子材料科学系。主要从事动态硫化橡胶及GB/T528—92在DXLL2250型电子拉力试验机
橡胶共混物性能的研究工作。已发表论文3篇。上测定;热空气老化性能按GB3512—83(89)测

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580橡胶工业1999年第46卷

定。EPDM动态硫化的硫化剂使用。硫化剂品种对
凝胶质量分数定义为抽提后与抽提前质量共混物物理性能影响的试验结果如表1所示。
之比,测定方法为:称取动态硫化共混物约200从表1可以看出,采用硫黄和DCP时动态
mg,用铜网包好,先用丙酮在索氏脂肪抽提器硫化EPDM/FKM共混物的硬度和拉伸强度很
中抽提24h,后用环己烷抽提24h,取出在真空小,采用2402树脂时共混物的拉伸强度和扯断
烘箱中干燥至质量恒定准确称量然后计算得
,,伸长率较大,这是因为DCP和硫黄硫化速度过
出。
快(见图1),致使EPDM在动态硫化过程中迅
速硫化形成网状结构而来不及被转子剪切成小
2结果与讨论
颗粒分散在FKM相中,而2402树脂的硫化速
211EPDM硫化剂品种对共混物物理性能的
度适中,硫化后的EPDM可以形成小颗粒均匀
影响
分散于FKM相中。由于用2402树脂作硫化剂
过氧化二异丙苯(DCP)、硫黄及2402树脂
的共混物各项物